KR101665757B1 - Shaped silica body, process for producing same, and method for manufacturing propylene using shaped silica body - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 고온 수증기 분위기하에서도 제올라이트의 탈알루미늄이 발생하기 어렵고, 또한, 공업 장치에 상용되는 스테인리스강의 부식이 작은 실리카 성형체와 그 제조 방법, 및 그 실리카 성형체를 이용한 프로필렌의 제조 방법의 제공을 목적ㆍ과제로 한다. 그리고, 본 발명의 실리카 성형체의 제조 방법은, 실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정과, 상기 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정과, 상기 건조체를 소성하는 공정을 가지며, 상기 원료 혼합물에 인산 및/또는 인산염을 함유시키거나, 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 것, 또는 이들을 조합함으로써, 상기 실리카 성형체에서의 인 원소의 함유량이 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%가 되도록 조정하는 공정을 포함한다.The present invention provides a silica molded body which is less prone to dealumination of zeolite even in a high temperature water vapor atmosphere and is less susceptible to corrosion of stainless steel commonly used in industrial equipment, a process for producing the same, and a process for producing propylene using the silica formed product Purpose and problem. The method for producing a silica compact according to the present invention comprises the steps of preparing a raw material mixture containing silica and zeolite, obtaining a dried body by drying the raw material mixture, and calcining the dried body, Or phosphoric acid and / or phosphate solution is brought into contact with the zeolite and / or the dried body, or a combination thereof, the content of the phosphorus element in the silica-formed body is larger than the mass of the entire silica- To 0.01% by mass to 1.0% by mass with respect to the total mass of the catalyst.

Figure 112013040502852-pct00008
Figure 112013040502852-pct00008

Description

실리카 성형체, 그 제조 방법 및 실리카 성형체를 이용한 프로필렌의 제조 방법{SHAPED SILICA BODY, PROCESS FOR PRODUCING SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING PROPYLENE USING SHAPED SILICA BODY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a silica molded article, a method for producing the same, and a method for producing propylene using a silica formed article,

본 발명은, 인 원소를 함유하는 실리카 성형체, 그 제조 방법 및 실리카 성형체를 이용한 프로필렌의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a silica shaped article containing phosphorus elements, a method for producing the same, and a method for producing propylene using the silica shaped article.

에틸렌, 프로필렌, 부텐 등의 저급 올레핀은, 화학 공업에서의 중요한 기간 원료이다. 특히 프로필렌은 최근 대폭적인 수요의 신장이 예상되기 때문에, 다양한 제조법의 개발, 개량이 활발하게 이루어지고 있다. 프로필렌은 주로 나프타의 열분해나, 촉매를 이용한 석유 중질 유분(留分)의 접촉 분해에 의해 제조되고 있고, 그 반응 방식은 주로 유동상 반응이며, 촉매로서는 USY형 제올라이트나 MFI형 제올라이트가 이용되고 있다. 이들 촉매는, 탄화수소와의 반응에 의해 제올라이트 세공 내부에 중질의 탄소질(코크스)이 축적되어 실활하는 경우가 있다. 그 때문에, 산소를 함유하는 분위기하에 코크스를 연소 제거하여 촉매를 재생할 필요가 있다. 그러나, 이 코크스 연소에 동반하여 발생하는 수분에 의해 제올라이트의 활성점인 결정 격자 내의 알루미늄이 결정 격자 밖으로 이탈하여 촉매 성능이 저하된다고 하는 과제가 있다. Lower olefins such as ethylene, propylene and butene are important raw materials in the chemical industry. In particular, propylene has been expected to grow in recent years, and various types of manufacturing methods have been actively developed and improved. Propylene is mainly produced by pyrolysis of naphtha or catalytic cracking of petroleum heavy fractions using a catalyst. The reaction system is mainly a fluidized bed reaction, and USY type zeolite or MFI type zeolite is used as a catalyst . In these catalysts, a heavy carbonaceous material (coke) accumulates in the zeolite pores due to reaction with hydrocarbons, and the catalyst may be inactivated. Therefore, it is necessary to regenerate the catalyst by burning off the coke in an atmosphere containing oxygen. However, there is a problem that the aluminum in the crystal lattice, which is the active point of the zeolite, escapes from the crystal lattice due to the water generated in association with the combustion of the coke, thereby deteriorating the catalytic performance.

또, 석유를 원료로 하지 않는 방법으로서, 메탄올, 에탄올(특히, 식물을 원료로 하여 제조되는 바이오에탄올), 디메틸에테르를 원료로 하고, 제올라이트를 이용하여 프로필렌을 제조하는 검토도 이루어지고 있다. 이 경우도, 이 반응중에 생성되는 고온의 수증기에 의해, 제올라이트의 탈알루미늄이 발생하여 촉매 성능이 저하된다고 하는 과제가 있다. In addition, as a method of not using petroleum as a raw material, studies have been made on production of propylene using methanol, ethanol (especially, bioethanol produced from plants as raw materials), and dimethyl ether as raw materials and using zeolite. Also in this case, there is a problem that the dealumination of zeolite is generated due to the high-temperature steam generated during the reaction and the catalyst performance is deteriorated.

상기 과제를 해결하기 위해, 혹은 목적 물질의 선택률을 더 개선할 목적으로, 제올라이트를 인 화합물로 수식하는 방법이 다양하게 검토되고 있다. In order to solve the above problems, or for the purpose of further improving the selectivity of a target material, various methods for modifying zeolite with a phosphorus compound have been studied.

예컨대, 특허문헌 1에는, 5∼20 중량%의 P2O5, 10∼50 중량%의 펜타실형 제올라이트 및 30∼85 중량%의 다공성 무기 산화물로 이루어진 미소 구형 입자의 탄화수소 유동 접촉 분해용 촉매 조성물과 그 제조 방법이 개시되어 있다. For example, Patent Document 1 discloses a catalyst composition for hydrocarbon flow catalytic cracking of fine spherical particles composed of 5 to 20 wt% of P 2 O 5 , 10 to 50 wt% of pentasil-type zeolite, and 30 to 85 wt% of porous inorganic oxide And a manufacturing method thereof.

또, 특허문헌 2에는, 펜타실 제올라이트와 적어도 5 중량%의 P2O5 및 적어도 1 중량%의 F2O3를 포함하며, 20∼200 ㎛의 평균 입자경을 갖는 유동상 반응 촉매와 그 제조 방법이 개시되어 있다. Patent Document 2 discloses a fluidized bed reaction catalyst comprising pentacyl zeolite, at least 5 wt% of P 2 O 5 and at least 1 wt% of F 2 O 3 and having an average particle size of 20 to 200 μm, Method is disclosed.

또한, 특허문헌 3에는, C4 + 나프타탄화수소로부터 경질 올레핀 및 방향족 화합물을 제조하는 방법에 이용되는 ZSM-5 및/또는 ZSM-11, 인, 실질적으로 불활성의 매트릭스 물질로 이루어진 촉매와 그 제조 방법이 개시되어 있다.Patent Document 3 discloses a catalyst made of a substantially inert matrix material of ZSM-5 and / or ZSM-11, which is used in a method for producing light olefins and aromatic compounds from C 4 + naphtha hydrocarbons, .

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-244964호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-244964 특허문헌 2 : 일본 특허 공표 제2009-500153호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2009-500153 특허문헌 3 : 일본 특허 공표 제2003-504500호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Publication No. 2003-504500

그러나, 본 발명자들이 상기 특허문헌 1∼3의 실시예를 추가 시험하여 제조한 촉매를 이용하여, 촉매 재생기나 반응기 등을 상정한 고온 수증기가 존재하는 분위기하에, 공업 장치에서 상용되는 스테인리스강의 부식 시험을 행한 바, 스테인리스강의 현저한 부식이 발생하는 것이 판명되었다. 이것은 공업상 촉매를 이용할 때 대단히 중대한 결점이 된다. However, the inventors of the present invention have found that, by using a catalyst prepared by further testing the examples of the above Patent Documents 1 to 3, corrosion test of a stainless steel commonly used in industrial equipment is carried out under an atmosphere in which high temperature steam presumed as a catalyst regenerator or reactor is present It was found that significant corrosion of the stainless steel occurred. This becomes a major drawback when using industrial catalysts.

상기 사정을 감안하여, 본 발명은, 고온 수증기 분위기하에서도 제올라이트의 탈알루미늄이 발생하기 어렵고, 공업 장치에 상용되는 스테인리스강의 부식이 작은 실리카 성형체와 그 제조 방법, 및 그 실리카 성형체를 이용한 프로필렌의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a silica formed body which is less prone to dealumination of zeolite even in a high temperature water vapor atmosphere and which is less susceptible to corrosion of stainless steel used in industrial equipment, And a method thereof.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 인 원소, 제올라이트 및 실리카를 함유하고, 특정한 방법으로 제조되며, 인 원소의 함유량이 특정 범위로 조정된 실리카 성형체가 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다. Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a silica shaped body containing phosphorus element, zeolite, and silica and produced by a specific method and whose phosphorus content is adjusted to a specific range can solve the above- And have completed the present invention.

즉, 본 발명은 이하와 같다. That is, the present invention is as follows.

[1] 실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정과, [1] A process for producing a raw material mixture, comprising the steps of: preparing a raw material mixture containing silica and zeolite;

상기 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정과, A step of drying the raw material mixture to obtain a dried product,

상기 건조체를 소성하는 공정을 갖는 실리카 성형체의 제조 방법으로서, A method for producing a silica compact having a step of calcining the dried body,

상기 원료 혼합물에 인산 및/또는 인산염을 함유시키거나, 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 것, 또는 이들을 조합함으로써, 상기 실리카 성형체에서의 인 원소의 함유량이 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%가 되도록 조정하는 공정을 포함하는 실리카 성형체의 제조 방법. The content of the phosphorus element in the silica shaped body may be adjusted by adding the phosphoric acid and / or the phosphate to the raw material mixture, or by contacting the zeolite and / or the dried body with the phosphoric acid and / or the phosphate solution, By mass based on the mass of the whole.

[2] 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 공정에서, 상기 인산 및/또는 상기 인산염 용액의 양을, 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체가 분말 상태를 유지하는 양으로 조정하는 상기 [1]에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [2] In the step of bringing the phosphoric acid and / or the phosphate solution into contact with the zeolite and / or the dried product, the amount of the phosphoric acid and / or the phosphate solution is adjusted such that the zeolite and / (1).

[3] 상기 제올라이트에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 공정의 후에, 상기 제올라이트를 분쇄하는 공정을 더 갖는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [3] The method for producing a silica shaped body according to [1] or [2], further comprising a step of contacting the zeolite with a phosphoric acid and / or a phosphate solution followed by pulverizing the zeolite.

[4] 상기 인 원소의 원료가 인산염인 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [4] The method for producing a silica shaped body according to any one of [1] to [3], wherein the raw material of the phosphorus element is a phosphate.

[5] 상기 실리카 성형체 중의 상기 인 원소의 함유량이, 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼0.5 질량%인 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [5] The method for producing a silica shaped body according to any one of [1] to [4], wherein the content of the phosphorus element in the silica compact is 0.01 to 0.5 mass% with respect to the mass of the entire silica compact.

[6] 상기 제올라이트가 MFI형이며, SiO2/Al2O3=20(몰비) 이상인 상기 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [6] The method for producing a silica shaped body according to any one of [1] to [5], wherein the zeolite is of MFI type and SiO 2 / Al 2 O 3 = 20 or more.

[7] 상기 건조체를 소성한 후, 얻어진 소성체를 산성 액체와 접촉시키는 공정을 더 갖는 상기 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [7] The method for producing a silica shaped body according to any one of [1] to [6], further comprising the step of firing the dried body and then contacting the obtained fired body with an acidic liquid.

[8] 상기 실리카 성형체가 실질적으로 알루미늄 원소를 함유하지 않는 상기 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 실리카 성형체의 제조 방법. [8] The method for producing a silica shaped body according to any one of [1] to [7], wherein the silica shaped body substantially contains no aluminum element.

[9] 프로필렌의 제조 방법으로서, [9] A process for producing propylene,

상기 [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 실리카 성형체를 제조하고, 얻어진 실리카 성형체와, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료를 수증기 존재하에서 접촉시키는 공정을 포함하는 제조 방법. A process for producing a silica molded article according to any one of the above-mentioned [1] to [8], wherein the obtained silica molded article and a hydrocarbon raw material containing at least one selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol, In the presence of water vapor.

[10] 유동상 반응기를 이용하여 반응을 행하는 상기 [9]에 기재된 프로필렌의 제조 방법. [10] A process for producing propylene as described in [9] above, wherein the reaction is carried out using a fluidized bed reactor.

[11] WHSV가 0.1∼1.0 h-1인 상기 [9] 또는 [10]에 기재된 프로필렌의 제조 방법. [11] The process for producing propylene according to [9] or [10], wherein the WHSV is 0.1 to 1.0 h -1 .

[12] 상기 탄화수소 원료가 에틸렌을 50 질량% 이상의 비율로 함유하는 상기 [9]∼[11] 중 어느 하나에 기재된 프로필렌의 제조 방법. [12] The production method of propylene according to any one of [9] to [11], wherein the hydrocarbon raw material contains ethylene in a proportion of 50 mass% or more.

[13] 상기 [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 실리카 성형체. [13] A silica shaped body produced by the production method according to any one of [1] to [8] above.

[14] 스테인리스강의 부식 지수가 10000 이하인 상기 [13]에 기재된 실리카 성형체. [14] The silica shaped body according to [13], wherein the corrosion index of the stainless steel is 10000 or less.

[15] 상기 [13] 또는 [14]에 기재된 실리카 성형체를 포함하는 촉매로서, [15] A catalyst comprising the silica compact as described in [13] or [14]

에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료를 수증기 존재하에서 접촉시킴으로써 프로필렌을 제조하기 위한 촉매.A catalyst for producing propylene by contacting a hydrocarbon raw material containing at least one selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether in the presence of steam.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 실리카 성형체는, 고온 수증기 분위기하에서, 제올라이트의 탈알루미늄이 발생하고 어렵고, 스테인리스강의 부식이 작다. 그 때문에, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료로부터 수증기 존재하에서 프로필렌을 제조하는 반응의 촉매로서 바람직하다. 또한, 유동상 반응 촉매로서의 우수한 특성(양호한 형상, 충분한 내마모성)을 갖기 때문에, 유동상 반응 촉매 용도로서 적합하다. The silica compact obtained by the production method of the present invention is difficult to deal with in the high temperature steam atmosphere, and the corrosion of the stainless steel is small. Therefore, it is preferable as a catalyst for the reaction of producing propylene from a hydrocarbon raw material containing at least one selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether in the presence of steam. It is also suitable as a fluidized bed reaction catalyst because it has excellent properties (good shape, sufficient abrasion resistance) as a fluidized bed reaction catalyst.

도 1은 실시예 1의 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배).
도 2는 실시예 2의 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배).
도 3은 실시예 16의 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배).
도 4는 비교예 3의 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배).
도 5는 실시예 2의 부식 시험후의 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배).
도 6은 비교예 1의 부식 시험후의 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배).
도 7은 비교예 2의 부식 시험후의 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배).
도 8은 실시예 1과 비교예 4에서 얻어진 실리카 성형체를 이용한 유동상 반응의 에틸렌 전화율의 경시 변화를 나타낸다.
도 9는 실시예 1의 실리카 성형체의 31고체 P-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
1 is an electron micrograph (magnification: 150 times) of the silica compact of Example 1. Fig.
2 is an electron micrograph (magnification: 150 times) of the silica compact of Example 2. Fig.
3 is an electron micrograph (magnification: 150 times) of the silica shaped article of Example 16. Fig.
4 is an electron micrograph (magnification: 150) of the silica compact of Comparative Example 3;
5 is a microscopic photograph (magnification: 120 times) of the test piece after the corrosion test of Example 2. Fig.
6 is a microscopic photograph (magnification: 120 times) of a test piece after the corrosion test of Comparative Example 1. Fig.
7 is a microscopic photograph (magnification: 120 times) of the test piece after the corrosion test of Comparative Example 2. Fig.
Fig. 8 shows changes in the ethylene conversion rate with time in the fluidized phase reaction using the silica compact obtained in Example 1 and Comparative Example 4. Fig.
9 shows the 31 solid P-NMR spectrum of the silica compact of Example 1. Fig.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 「본 실시형태」라고 함)에 관해서 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 본 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지의 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as " present embodiment ") will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

또한, 본 명세서 중에서 「실리카」란, 실리카 성형체의 담체로서 이용되는 실리카를 가리키며, 특별한 언급이 있는 경우를 제외하고, 제올라이트 및 점토 광물을 구성하는 실리카를 의미하지 않는다. 마찬가지로 「알루미나」도, 실리카 성형체의 담체로서 이용되는 알루미나를 가리키며, 특별한 언급이 있는 경우를 제외하고, 제올라이트 및 점토 광물을 구성하는 알루미나를 의미하지 않는다. In the present specification, " silica " refers to silica used as a carrier of a silica compact, and does not mean silica constituting zeolite and clay minerals, unless otherwise specified. Likewise, " alumina " refers to alumina used as a carrier for a silica compact, and does not mean alumina constituting zeolite and clay minerals unless specifically mentioned.

본 실시형태의 실리카 성형체의 제조 방법은, In the method for producing a silica compact according to the present embodiment,

실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정과, A step of preparing a raw material mixture containing silica and zeolite,

상기 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정과, A step of drying the raw material mixture to obtain a dried product,

상기 건조체를 소성하는 공정을 갖는 실리카 성형체의 제조 방법으로서, A method for producing a silica compact having a step of calcining the dried body,

상기 원료 혼합물에 인산 및/또는 인산염을 함유시키거나, 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 것, 또는 이들을 조합함으로써, 상기 실리카 성형체에서의 인 원소의 함유량이 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%가 되도록 조정하는 공정을 포함하는 제조 방법이다. The content of the phosphorus element in the silica shaped body may be adjusted by adding the phosphoric acid and / or the phosphate to the raw material mixture, or by contacting the zeolite and / or the dried body with the phosphoric acid and / or the phosphate solution, By mass based on the mass of the whole composition.

[실리카 성형체][Silica molded article]

본 실시형태에서의 실리카 성형체의 제조 방법에 의해 얻어지는 실리카 성형체에 관해서 설명한다. The silica compact obtained by the method for producing a silica compact in this embodiment will be explained.

본 실시형태에서의 실리카 성형체는, 인 원소, 제올라이트 및 실리카를 함유한다. 실리카 성형체를, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료로부터 프로필렌을 제조하는 반응(이하, 간단히 「프로필렌 제조 반응」이라고도 함)의 촉매로서 이용하는 경우, 실리카 성형체에 포함되는 바람직한 제올라이트로서는, 3차원 세공 구조를 갖는 제올라이트를 들 수 있다. 그와 같은 3차원 세공 구조를 갖는 제올라이트로서는, 예컨대, MFI형에서는 ZSM-5, 실리카라이트, TS-1을 들 수 있고, CHA형에서는, 캐버자이트, ALPO-34, SAPO-34를 들 수 있다. 그 중에서도, 약 0.51∼0.56 nm 정도의 중간적인 세공 직경을 갖는 MFI형이 바람직하고, 또한 그 중에서도, ZSM-5는 내열성이 높고, 형상 선택성이나 강한 고체 산성에 의해 특징적인 촉매 활성을 갖기 때문에 특히 바람직하다. The silica formed body in the present embodiment contains phosphorus element, zeolite and silica. When the silica molded body is used as a catalyst for a reaction for producing propylene from a hydrocarbon raw material containing at least one kind selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether (hereinafter simply referred to as "propylene production reaction"), As a preferable zeolite to be included in the silica compact, there is a zeolite having a three-dimensional pore structure. Examples of the zeolite having such a three-dimensional pore structure include ZSM-5, silicalite and TS-1 in the MFI type and chabazite, ALPO-34 and SAPO-34 in the CHA type. have. Among them, the MFI type having an intermediate pore diameter of about 0.51 to 0.56 nm is preferable. Among them, ZSM-5 is particularly preferable because it has a high heat resistance and characteristic catalytic activity due to shape selectivity and strong acidity desirable.

여기서, 「MFI」, 「CHA」란, 국제 제올라이트 학회(International Zeolite Association, IZA)가 정한 제올라이트를 구조에 따라 분류한 코드이다. Here, " MFI " and " CHA " are codes in which zeolite determined by the International Zeolite Association (IZA) is classified according to structure.

제올라이트의 SiO2/Al2O3(몰비)는 20 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼10000의 범위이고, 더욱 바람직하게는 20∼1000의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 20∼500의 범위이고, 특히 바람직하게는 200∼500의 범위이다. SiO2/Al2O3(몰비)가 20 미만인 경우, 제올라이트의 활성점인 격자 내 알루미늄이 지나치게 많기 때문에, 프로필렌 제조 반응시의 코우킹에 의한 활성 열화가 빨라지는 경향이 있다. The SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) of the zeolite is preferably 20 or more, more preferably 20 to 10000, still more preferably 20 to 1000, still more preferably 20 to 500 , And particularly preferably in the range of 200 to 500. < RTI ID = 0.0 > When SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) is less than 20, since aluminum in the lattice which is the active point of the zeolite is excessively large, the activity deterioration due to caking tends to accelerate during the propylene production reaction.

제올라이트의 SiO2/Al2O3(몰비)는 비교적 높은 편이, 프로필렌 제조 반응의 촉매로서 사용한 경우, 프로필렌의 수율이 높아지는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 또한, 부생물인 프로판의 생성도 적어지는 경향이 있다. 이것은 비점이 가까운 프로필렌과 프로판을 분리하는 정제 공정의 부하를 경감할 수 있는 이점이 있어, 공업상 매우 유익하다. Al2O3를 함유하지 않는 제올라이트나, 극미량으로 함유하는 제올라이트는 「실리카라이트」라고 불리며, 알루미늄에 기인하는 산점(acid center)을 갖지 않거나 약간 갖는다. 실리카 성형체의 용도에 따라서는, SiO2/Al2O3(몰비)가 작은 것보다 실리카라이트가 바람직한 경우도 있고, 그 대표예는 카프로락탐의 제조 촉매로서 이용하는 경우이다. 한편, 프로필렌 제조 반응에서는, 알루미늄의 함유량이 적을수록 프로필렌 선택률이 높은 경향이 있지만, 활성은 반대로 저하되기 때문에, SiO2/Al2O3의 상한은 10000 정도인 것이 바람직하다. 이와 같이, SiO2/Al2O3는 실리카 성형체의 용도 등에 따라서 적절한 값으로 설정하면 되므로, 바람직한 상한치는 일률적으로 존재하는 것은 아니다.SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) of the zeolite is relatively high, and when it is used as a catalyst for the propylene production reaction, the yield of propylene tends to be high, which is preferable. In addition, production of propane, a by-product, tends to decrease. This is advantageous industrially because it has the advantage of reducing the burden of the purification process of separating propane and propane having a boiling point. Zeolites not containing Al 2 O 3 or zeolites containing trace amounts are called "silicalite" and have little or no acid center due to aluminum. Depending on the use of the silica molded body, silicalite is preferable to silica having a smaller SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio), and a typical example thereof is a case where it is used as a catalyst for producing caprolactam. On the other hand, in the propylene production reaction, the lower the content of aluminum, the higher the propylene selectivity is, but the lower the activity is, the higher the upper limit of SiO 2 / Al 2 O 3 is preferably about 10,000. As described above, SiO 2 / Al 2 O 3 can be set to an appropriate value in accordance with the use of the silica compact, etc., and thus the upper limit value is not uniformly present.

제올라이트에는, ZSM-5와 같은 알루미노규산염 외에, 골격 알루미늄 원자가 갈륨, 철, 붕소, 티탄, 바나듐 등의 다른 치환 가능한 금속원자와 치환된 구조의 메탈로규산염도 포함된다. Zeolites also include metallosilicates of the structure in which the skeletal aluminum atom is replaced with another substitutable metal atom such as gallium, iron, boron, titanium, vanadium, etc., in addition to the aluminosilicate such as ZSM-5.

제올라이트가 메탈로규산염인 경우에는, 제올라이트 골격의 알루미늄 원자와 치환된 금속 원소를 알루미늄 원자와 치환하여 SiO2/Al2O3(몰비)를 감안한다. 예컨대, 제올라이트가 SAPO-34와 같은 실리코알루미노인산염인 경우에는, AlO4와 PO4 골격의 일부를 Si 원자로 치환한 구조이므로 (Al+P)/Si(원자비)를 SiO2/Al2O3(몰비)로 한다. When the zeolite is a metallosilicate, the aluminum atom and the substituted metal element in the zeolite skeleton are substituted with aluminum atoms to give SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio). For example, when the zeolite is a silico-aluminate elderly salts, such as SAPO-34, AlO 4, and PO 4 because a portion of the skeletal Si atoms which is substituted with (Al + P) / Si (atomic ratio) the SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio).

제올라이트의 결정화도는, 고온 수증기 분위기하에서의 탈알루미늄을 일으키기 어려워지는 경향이 있기 때문에, 높은 편이 바람직하다. 제올라이트의 결정화도는 분말 X선 회절법에 의해 측정할 수 있다. 「결정화도가 높다」란, 통상의 방법으로 회절 각도 5∼50도의 범위를 측정한 경우에, 회절 강도가 강한 것을 의미한다. 일반적으로, 제올라이트의 결정형이, 구형의 결정보다 육각판형이나 입방체형과 같은 명확한 모서리를 갖는 결정인 경우에, 회절 강도가 높은 경향이 있다. The degree of crystallization of the zeolite tends to be less likely to cause dealumination in a high temperature steam atmosphere, so that it is preferable that the degree of crystallization is high. The crystallinity of zeolite can be measured by powder X-ray diffractometry. "High degree of crystallinity" means that the diffraction intensity is strong when the diffraction angle is measured in the range of 5 to 50 degrees by a conventional method. In general, when the crystal form of zeolite is a crystal having a definite edge such as a hexagonal plate or cubic form rather than spherical crystals, the diffraction intensity tends to be high.

본 실시형태의 실리카 성형체에 포함되는 제올라이트의 함유량은, 충분한 활성을 얻는 관점에서, 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 15∼65 질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼60 질량%이다. The content of the zeolite contained in the silica compact of the present embodiment is preferably 15 to 65 mass%, and more preferably 30 to 60 mass%, with respect to the mass of the entire silica compact from the viewpoint of obtaining sufficient activity.

실리카 성형체를 프로필렌 제조 반응의 촉매로서 이용하는 경우, 실리카 성형체에 포함되는 제올라이트는, MFI형 제올라이트만인 것이 바람직하다. 단, SAPO-34(CHA), Y형(FAU), 초안정 Y형(FAU), 몰데나이트(MOR), 베타형(BEA) 등의 다른 제올라이트도 프로필렌 제조 반응에 악영향을 미치지 않는 범위에서 공존시켜도 좋다. 실리카 성형체에 포함되는 제올라이트는, 제올라이트 전체를 기준으로 MFI형 제올라이트가 60 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상인 것이 바람직하다. When the silica compact is used as a catalyst for propylene production reaction, the zeolite contained in the silica compact is preferably only MFI type zeolite. However, other zeolites such as SAPO-34 (CHA), Y-type (FAU), super stable Y-type (FAU), mordenite (MOR) and BETA (BEA) coexist in a range not adversely affecting the propylene production reaction . The zeolite contained in the silica compact preferably has an MFI type zeolite of 60 mass% or more, more preferably 80 mass% or more based on the entire zeolite.

본 실시형태에서의 실리카 성형체는 실리카를 함유한다. 실리카 성형체 중의 실리카는 순수한 SiO2 조성을 갖는 실리카만으로 이루어지는 것은 필수가 아니며, 실리카를 주성분으로 하는 무기 다공질 담체에 포함되는 것이면 된다. 「실리카를 주성분으로 하는 무기 다공질 담체」란, 무기 다공질 담체 중에 실리카가 60 질량% 이상(실리카 성형체로부터 제올라이트 및 인 원소를 제거한 성분을 담체라고 칭하며, 담체 전체의 질량을 기준으로 함) 포함되는 것을 의미하며, 바람직하게는 80 질량% 이상 포함된다. 무기 다공질 담체 중에 포함되는 실리카의 양이 많은 편이, 실리카 성형체의 내마모성이 높아지는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 무기 다공질 담체는 실리카 이외의 잔부로서, 카올린 등의 점토 광물, 지르코니아, 티타니아, 세리아 등을 포함하고 있어도 좋다. 이들의 함유량은 담체 전체의 질량에 대하여 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 질량%, 즉 담체가 실리카만으로 이루어진 것이 특히 바람직하다. 또한, 실리카 성형체의 용도가 공업적인 촉매인 경우, 제올라이트만으로 이루어진 형태는 촉매 강도가 부족하여, 일반적으로는 현실적이지 않다. The silica compact in this embodiment contains silica. It is not essential that the silica in the silica compact be composed of only silica having a pure SiO 2 composition, but it may be one contained in an inorganic porous carrier containing silica as a main component. The term " inorganic porous carrier containing silica as a main component " means that the inorganic porous carrier contains 60 mass% or more of silica (the component from which the zeolite and phosphorus elements have been removed from the silica compact as a carrier and based on the mass of the entire carrier) , Preferably 80 mass% or more. A larger amount of silica contained in the inorganic porous carrier is preferable because the wear resistance of the silica compact tends to increase. The inorganic porous carrier may contain clay minerals such as kaolin, zirconia, titania, ceria and the like as the remainder other than silica. The content thereof is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass, that is, the carrier is composed solely of silica, based on the mass of the whole carrier. Further, when the silica compact is used as an industrial catalyst, the zeolite-only form lacks the catalyst strength and is not generally realistic.

본 실시형태에서의 실리카 성형체가 프로필렌 제조 반응의 촉매로서 이용되는 경우는, 실질적으로 알루미나 등의 알루미늄 원소를 함유하지 않는 형태가 보다 바람직하다. 「실질적으로 알루미늄 원소를 함유하지 않는다」란, 실리카 성형체의 물성이나, 상기 반응의 프로필렌 수율에 악영향을 미치는 양의 알루미늄 원소를 포함하지 않는 것을 의미한다. 단, 이 알루미늄 원소는 제올라이트 골격에 포함되는 알루미늄을 의미하지 않는다. 구체적으로는, 알루미나로 환산하여 5 질량% 미만인 것이 바람직하다. 실리카 성형체가 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 5 질량%를 넘는 양의 알루미늄 원소를 함유하는 경우에는, 상기 반응의 프로필렌 수율이 낮아지는 경향이 있을 뿐만 아니라, 실리카 성형체의 입자 표면의 매끄러움이 감소하여 내마모성이 저하되는 경향이 있어, 유동상 반응의 촉매로서 이용한 경우, 유동성이 나쁜 취약한 촉매가 되기 쉽다. When the silica shaped body in the present embodiment is used as a catalyst for the propylene production reaction, a form substantially containing no aluminum element such as alumina is more preferable. The phrase " substantially not containing an aluminum element " means that the aluminum element is not contained in an amount that adversely affects the physical properties of the silica compact and the propylene yield of the reaction. However, this aluminum element does not mean aluminum contained in the zeolite framework. Concretely, it is preferably less than 5% by mass in terms of alumina. When the silica compact contains an aluminum element in an amount exceeding 5 mass% with respect to the mass of the entire silica compact, the propylene yield of the reaction tends to be lowered, and the smoothness of the particle surface of the silica compact decreases, And when used as a catalyst in a fluidized bed reaction, it tends to be a weak catalyst having poor fluidity.

본 실시형태에서의 실리카 성형체에 포함되는 담체의 함유량은 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 35∼85 질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40∼70 질량%이다. 담체의 함유량이 35 질량% 미만이면, 실리카 성형체의 내마모성이 저하되는 경향이 있고, 85 질량%를 넘으면, 활성 성분인 제올라이트의 함유량이 적어지기 때문에 활성이 낮아지는 경향이 있다. The content of the carrier contained in the silica compact in the present embodiment is preferably 35 to 85 mass%, and more preferably 40 to 70 mass%, with respect to the mass of the entire silica compact. When the content of the carrier is less than 35 mass%, the abrasion resistance of the silica compact tends to decrease. When the content of the carrier is more than 85 mass%, the content of zeolite as an active ingredient tends to be lowered.

본 실시형태에서의 실리카 성형체는 인 원소를 함유한다. 인 원소의 형태로는, 인의 중합물(예컨대, 폴리인산), 인의 산화물(예컨대, P2O5), 인이 제올라이트의 알루미늄에 부가된 형태의 화합물 등을 들 수 있다. 또, 이들의 복수가 포함되어 있어도 좋다. The silica compact in this embodiment contains phosphorus elements. Examples of the phosphorus element include phosphorus polymers (for example, polyphosphoric acid), phosphorus oxides (for example, P 2 O 5 ), phosphorus compounds added to aluminum of zeolite, and the like. Further, a plurality of these may be included.

인 원소는, 제올라이트가 알루미늄을 함유하는 경우, 제올라이트의 탈알루미늄을 억제하는 효과나, 경우에 따라서, 프로필렌 제조 반응의 프로필렌 수율을 향상시키는 효과가 있다. 특히, 고온 수증기 분위기에 노출되는 용도의 경우, 탈알루미늄에 의해 실리카 성형체의 특성이 변화하기 쉽기 때문에, 효과가 한층 더 현저해진다. The phosphorus element has an effect of suppressing the dealumination of zeolite when the zeolite contains aluminum and, in some cases, the effect of improving the propylene yield of the propylene production reaction. Particularly, in the case of an application exposed to a high-temperature steam atmosphere, the characteristics of the silica compact are liable to change due to dealumination, so that the effect becomes even more remarkable.

실리카 성형체에 포함되는 인 원소의 함유량은, 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%이고, 바람직하게는 0.01∼0.5 질량%, 보다 바람직하게는 0.01∼0.3 질량%, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.3 질량%, 특히 바람직하게는 0.1∼0.3 질량%이다. 인 원소의 함유량이 0.01 질량% 미만인 경우에는, 고온 수증기 분위기하에서의 제올라이트의 탈알루미늄을 억제하는 효과가 작아지고, 1.0 질량%를 넘는 경우에는, 고온 수증기 분위기하에서의 스테인리스강의 부식이 커진다. The content of the phosphorus element contained in the silica compact is 0.01 to 1.0 mass%, preferably 0.01 to 0.5 mass%, more preferably 0.01 to 0.3 mass%, and still more preferably 0.05 to 0.8 mass%, based on the mass of the whole silica compact. 0.3% by mass, particularly preferably 0.1 to 0.3% by mass. When the content of the phosphorus element is less than 0.01 mass%, the effect of suppressing dealumination of the zeolite under a high temperature steam atmosphere is small. When the content of phosphorus element exceeds 1.0 mass%, the corrosion of the stainless steel under high temperature steam atmosphere becomes large.

본 실시형태에서 실리카 성형체 중의 인 원소의 함유량은, 형광 X선 분석 장치를 이용하여 측정한 값을 나타낸다. 인 원소의 함유량의 측정은, 시판하는 형광 X선 분석 장치를 사용하며, 취급설명서에 따라서 통상의 조건으로 측정하면 되고, 예컨대, Rigaku 제조, 상품명 「RIX3000」을 사용하는 경우, 측정 조건은, P-Kα선을 이용하고, 관구 전압 : 50 kV, 관구 전류 : 50 mA로 할 수 있다. In the present embodiment, the content of the phosphorus element in the silica compact is a value measured using a fluorescent X-ray analyzer. The content of the phosphorus element is measured by a commercially available fluorescent X-ray analyzer under the usual conditions according to the instruction manual. For example, in the case of using "RIX3000" manufactured by Rigaku, the measurement conditions are P -Kα line can be used, and the local voltage can be 50 kV and the local current 50 mA.

본 실시형태에서의 실리카 성형체는, 스테인리스강제의 용기에 수용하는 용도의 경우, 스테인리스강을 보전하는 관점에서, 그 부식 지수는 10000 이하가 바람직하고, 8000 이하가 보다 바람직하다. 본 실시형태에서 스테인리스강의 부식성을 나타내는 부식 지수는, 이하의 방법에 의해 측정한 값을 나타낸다. In the case of the use of the silica compact in this embodiment in the case of accommodating the stainless steel container in a container made of stainless steel, the corrosion index is preferably 10000 or less, more preferably 8000 or less, from the viewpoint of preserving stainless steel. In the present embodiment, the corrosion index indicating the corrosion resistance of the stainless steel indicates a value measured by the following method.

실리카 성형체를 6∼16 메쉬의 입자가 되도록 분쇄하여, 석영 반응관에 그 입자 12 g을 스테인리스강(SUS304)의 시험편(20 mm×10 mm, 두께 1 mm)과 함께 충전한다. 그 반응관에 가스(수증기 80 vol%와 질소 20 vol%)를 흘리면서 550℃에서 7일간 유지한다. 얻어진 시험후의 시험편을 현미경에 의해 관찰하여, 이하의 식에 따라서 부식 지수를 구한다. The silica compact was pulverized to a particle size of 6 to 16 mesh, and 12 g of the particles were charged into a quartz reaction tube together with a test piece (20 mm x 10 mm, thickness: 1 mm) of stainless steel (SUS304). The reaction tube is maintained at 550 ° C for 7 days while flowing gas (80 vol% of water vapor and 20 vol% of nitrogen). The obtained test specimen is observed with a microscope and the corrosion index is determined according to the following equation.

부식 지수=부식 구멍수(개/㎠)×평균 부식 구멍 직경(㎛)×평균 부식 깊이(㎛)Corrosion index = number of corners (number of cores / cm < 2 >) x average diameter of corners (mu m) x average depth of cores

여기서, 부식 구멍수는 시험편 1 ㎠당의 부식에 의해 생긴 구멍의 구멍수를 측정하는 것으로 한다. 평균 부식 구멍 직경은 부식에 의해 생긴 구멍의 구멍 직경을 측정하여, 그 산술 평균을 구한다. 평균 부식 깊이는 시험편을 절단하여 얻어진 단면으로부터, 부식에 의해 생긴 구멍의 깊이를 측정하여, 그 산술 평균을 구한다. Here, the number of holes is determined by measuring the number of holes formed by corrosion per 1 cm 2 of the test piece. The average diameter of the hole is measured by measuring the diameter of the hole formed by the corrosion, and the arithmetic average is obtained. The average depth of corrosion is determined by measuring the depth of the hole caused by corrosion from the section obtained by cutting the test piece, and calculating the arithmetic mean.

여기서, 「부식」이란, 금속이 화학적 반응 또는 전기적 반응에 의해 변질 파괴되는 현상을 말한다. Here, " corrosion " refers to a phenomenon in which a metal is altered and destroyed by a chemical reaction or an electrical reaction.

실리카 성형체 중의 제올라이트의 SiO2/Al2O3(몰비)와 인 원소 함유량의 바람직한 조합은, 프로필렌 제조 반응 용도의 경우, 높은 촉매 성능을 가지면서, 부식성을 작게 한다는 관점에서, 제올라이트의 SiO2/Al2O3(몰비)가 20∼1000, 인 원소의 함유량이 0.05∼1.0 질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 SiO2/Al2O3(몰비)가 200∼1000, 인 원소의 함유량이 0.05∼0.3 질량%이다. SiO 2 / Al 2 O 3 A preferred combination of (molar ratio) and the element content of the of the silica molded product zeolite is, from the viewpoint of the case of the propylene reaction purposes, while having a high catalytic performance, reducing the corrosion resistance, of zeolite SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) is 20-1000, the content of an element preferably from 0.05 to 1.0% by weight, more preferably SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) the content of 200 to 1000, the element Is 0.05 to 0.3 mass%.

본 실시형태에서는, 실리카 성형체 중에 포함되는 인 원소의 원료로서, 인산 및/또는 인산염(이하, 「인 원료」라고도 함)을 이용한다. 여기서 말하는 「염」이란, 화학대사전 1권 축소판 39쇄(교리츠출판 주식회사 2006년 6월 15일) 제1014페이지에 기재된, 산과 염기의 중화 반응에 의해서 생기는 화합물이며, 산의 음성 성분과 염기의 양성 성분으로 이루어진 것이다. 또, 인산염은 수용성인 것이 바람직하다. 「수용성」이란, 0℃∼25℃에서 100 g의 물에 대하여 1 g 이상의 용해도를 갖는 것을 의미한다. 인 원소의 원료로서는 인산염이 보다 바람직하다. 인산염을 이용하여 조제한 실리카 성형체는, 인산을 이용하여 조제한 것과 비교하여, 실리카 성형체의 인 원소의 함유량이 동일하더라도 스테인리스강의 부식성이 작은 경향이 있다. In the present embodiment, phosphoric acid and / or a phosphate (hereinafter also referred to as " phosphorus raw material ") is used as a raw material of the phosphorus element contained in the silica compact. The term " salt " as used herein refers to a compound produced by a neutralization reaction between an acid and a base described in the textbook of Chemical Society Volume 1, volume 39 (June 15, 2006, Kyoritsu Publishing Co., Ltd.), page 1014, ≪ / RTI > It is preferable that the phosphate is water-soluble. "Water-soluble" means having a solubility of 1 g or more per 100 g of water at 0 ° C. to 25 ° C. As a raw material of the phosphorus element, a phosphate is more preferable. The silica shaped body prepared using phosphate has a tendency that the corrosion resistance of the stainless steel is small even though the phosphorus content of the silica shaped body is the same as that prepared using phosphoric acid.

인산으로서는, 구체적으로는, 인산, 피로인산을 들 수 있고, 인산염으로는, 구체적으로는, 인산암모늄, 인산일수소이암모늄, 인산이수소일암모늄, 인산수소암모늄나트륨 등의 인산암모늄염, 인산수소칼륨, 인산수소알루미늄, 인산나트륨, 인산칼륨 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 물에 대한 용해도가 비교적 높은 인산암모늄염이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 인산암모늄, 인산일수소이암모늄, 인산이수소일암모늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다. Specific examples of the phosphoric acid include phosphoric acid and pyrophosphoric acid. Specific examples of the phosphate include ammonium phosphate such as ammonium phosphate, ammonium monophosphate, ammonium dihydrogenphosphate, ammonium dihydrogenphosphate, potassium hydrogen phosphate , Aluminum hydrogen phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate and the like. Among them, a phosphoric acid ammonium salt having a relatively high solubility in water is preferable, and more preferred is at least one selected from the group consisting of ammonium phosphate, ammonium phosphate monobasic ammonium phosphate and monobasic ammonium phosphate monobasic. These may be used alone or in combination of two or more.

본 실시형태의 실리카 성형체는, 유동상 반응의 촉매로서 이용하는 경우는, 평균 입자경이 20∼300 ㎛인 구형 입자인 것이 바람직하다. 실리카 성형체의 평균 입자경은, 보다 바람직하게는 30∼100 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 40∼80 ㎛이다. 나아가, 실리카 성형체 입자 전체의 60% 이상의 입자의 입자경이 평균 입자경의 2배∼0.2배의 범위에 들어가는 입도 분포를 갖는 것이, 유동성의 관점에서 바람직하다. 실리카 성형체의 형상은 실제 구에 가까울수록 바람직하고, 또, 입자 표면이 매끄러운 것이 바람직하다. 여기서, 평균 입자경 및 입도 분포는, 레이저 회절ㆍ산란식 입도 분포계(Microtrac사 제조, 상품명 「MT3000」)에 의해 측정할 수 있다. When the silica compact of the present embodiment is used as a catalyst for a fluidized phase reaction, it is preferable that the silica compact is spherical particles having an average particle diameter of 20 to 300 mu m. The average particle diameter of the silica compact is more preferably 30 to 100 占 퐉, and still more preferably 40 to 80 占 퐉. Furthermore, from the viewpoint of fluidity, it is preferable that a particle size distribution in which the particle size of 60% or more of the entirety of the silica shaped body particles is within a range of 2 times to 0.2 times the average particle size. The shape of the silica compact is preferably as close as possible to the actual sphere, and the particle surface is preferably smooth. Here, the average particle size and the particle size distribution can be measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution meter (manufactured by Microtrac, trade name " MT3000 ").

또, 전술한 촉매 용도에서는, 내마모성이 높은 것이, 프로필렌 제조 반응시의 실리카 성형체의 손실이 적은 관점에서 바람직하다. 실리카 성형체의 내마모성은 후술하는 실시예에 기재된 어트리션 로스에 의해 측정할 수 있다. 어트리션 로스는, 보다 작은 편이 바람직하고, 실시예에 기재된 방법에 의한 측정치가 1 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 높은 내마모성을 갖는 실리카 성형체는, 입자 내부가 치밀하게 막혀 있는 구조(중실구)이므로 부피 밀도가 높은 경향이 있다. 실리카 성형체의 바람직한 부피 밀도는 0.8∼1.1 g/cc이다. In addition, in the above-described catalyst use, a high abrasion resistance is preferable from the viewpoint of less loss of the silica compact during the propylene production reaction. The abrasion resistance of the silica compact can be measured by the impact loss described in the following examples. It is preferable that the attraction loss is smaller, and the measured value by the method described in the embodiment is more preferably 1% by mass or less. The silica compact having high abrasion resistance tends to have a high bulk density because it is a structure (solid sphere) in which the inside of the particle is tightly packed. The preferred bulk density of the silica compact is 0.8 to 1.1 g / cc.

[실리카 성형체의 제조 방법][Production method of silica compact]

본 실시형태에서의 실리카 성형체의 제조 방법은, In the method for producing a silica compact in this embodiment,

(a) 실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정과, (a) preparing a raw material mixture containing silica and zeolite,

(b) 상기 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정과, (b) drying the raw material mixture to obtain a dried body,

(c) 상기 건조체를 소성하는 공정을 갖는 실리카 성형체의 제조 방법으로서, (c) a step of calcining the dried body,

상기 원료 혼합물에 인산 및/또는 인산염을 함유시키거나, 상기 제올라이트 및/또는 상기 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시키는 것, 또는 이들을 조합함으로써, 상기 실리카 성형체에서의 인 원소의 함유량이 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%가 되도록 조정하는 공정을 포함하는 실리카 성형체의 제조 방법. The content of the phosphorus element in the silica shaped body may be adjusted by adding the phosphoric acid and / or the phosphate to the raw material mixture, or by contacting the zeolite and / or the dried body with the phosphoric acid and / or the phosphate solution, By mass based on the mass of the whole.

본 실시형태의 실리카 성형체의 제조 방법에서는, 인 원료는 미리 제올라이트에 담지해도 좋고, 원료 혼합물 중에 첨가해도 좋다. 또, 건조체에 담지해도 좋다. 또한, 이들을 조합해도 좋다. In the method for producing a silica compact of the present embodiment, the phosphorus raw material may be carried in advance in the zeolite or may be added to the raw material mixture. It may be carried on a dried body. These may be combined.

또, 공정(c)에서 얻어진 소성체를 산성 액체와 접촉시키는 공정(공정(d))을 더 갖는 것도 바람직하다. It is also preferable to further include a step (step (d)) of bringing the sintered body obtained in the step (c) into contact with the acidic liquid.

[공정(a) : 원료 혼합물의 조제 공정][Process (a): Process for preparing raw material mixture]

공정(a)는, 실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정이며, 담체의 실리카 원료와 제올라이트를 혼합함으로써 원료 혼합물을 조제한다. The step (a) is a step of preparing a raw material mixture containing silica and zeolite, and a raw material mixture is prepared by mixing silica raw material and zeolite.

각 성분의 첨가량은, 실리카 성형체 중에 제올라이트가 15∼65 질량%, 실리카가 35∼85 질량% 함유되도록 조정하는 것이 바람직하다. The addition amount of each component is preferably adjusted so that the silica compact contains 15 to 65 mass% of zeolite and 35 to 85 mass% of silica.

제올라이트가 응집 형태(0.05∼2 ㎛ 정도의 제올라이트의 1차 입자의 일부가 서로 결합하여 5∼20 ㎛ 정도의 응집체를 형성하고 있는 형태)인 경우에는, 기계적, 화학적 처리에 의해, 0.05∼3 ㎛ 정도로 해응집하여 이용하는 것이 바람직하다. 해응집의 방법으로서는, 제트밀 등의 분쇄기에 의한 건식 분쇄가 간편하다는 점에서 특히 바람직하다. 제올라이트가 응집 형태인 경우에는, 제올라이트를 해응집하여 이용함으로써, 실리카 성형체 입자의 표면의 매끄러움이나 내마모성이 향상되는 경향이 있다. When the zeolite is in an aggregated form (a form in which a part of the primary particles of zeolite of about 0.05 to 2 m form each other to form an aggregate of about 5 to 20 mu m), the zeolite is subjected to mechanical and chemical treatment at 0.05 to 3 mu m Or more, and is preferably agglomerated and used. The method of agglomerating the agglomerates is particularly preferable because dry grinding by a mill such as a jet mill is simple. When the zeolite is in the aggregated form, the zeolite is agglomerated and used to improve the surface smoothness and abrasion resistance of the silica shaped body particles.

제올라이트의 양이온으로서는, 특별히 한정되지 않고, NH4 +, H+이어도 좋다. 또, 다른 원소(예컨대, 알칼리 토류 금속으로서, Mg, Ca, Sr, Ba, 천이금속으로서, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Y, La, Ce, 그 밖에, Zn, B, Ga, Sn, Sb)를 포함하는 형태여도 좋다. The cation of the zeolite is not particularly limited and may be NH 4 + or H + . Other elements (for example, Mg, Ca, Sr, Ba, transition metals such as Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Y, La, Ce, and other Zn, B, Ga, Sn, and Sb).

본 실시형태의 제조 방법에서는, 제올라이트를 실리카 원료와 혼합하기 전에, 제올라이트에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시켜, 제올라이트에 인 원료를 담지하는 것도 바람직하다. 그 방법으로서는, 인산 및/또는 인산염 용액의 양을, 제올라이트가 분말 상태를 유지하는 양으로 조정하는 것이 바람직하다. In the production method of the present embodiment, it is also preferable that the phosphoric acid and / or the phosphate solution are brought into contact with the zeolite before the zeolite is mixed with the silica raw material so that the phosphoric acid is carried on the zeolite. As the method, it is preferable to adjust the amount of the phosphoric acid and / or the phosphate solution to an amount such that the zeolite retains the powder state.

소위 함침법은, 인 원료를 포함하는 용액에 제올라이트를 첨가하여, 일단 슬러리 상태를 형성하고, 그것을 가열함으로써 용매를 제거하고, 제올라이트에 인 원료를 담지하는 방법이지만, 이 방법에 의하면, 용매를 증발시키는 공정이 필요해지므로 공정이 번잡해진다. 또, 용매를 증발시킨 후의 제올라이트는 장치 내면의 부착을 일으키기 때문에, 공업적인 연속 생산에는 적합하지 않다. 한편, 제올라이트가 분말 상태를 유지하도록, 즉, 제올라이트가 슬러리 상태를 형성하지 않도록 인 원료를 포함하는 용액량을 조절하면서, 제올라이트와 인 원료를 포함하는 용액을 접촉시켜 인 원료를 제올라이트에 담지하는 방법에 의하면, 용매를 증발시킬 필요가 없고, 또, 장치에 제올라이트가 부착되지 않기 때문에, 공업적인 연속 생산이 매우 용이해진다. 또, 제올라이트가 분말 상태를 유지하도록 인 원료를 담지한 경우는, 슬러리 상태를 형성한 경우보다, 얻어지는 실리카 성형체의 부식성이 작아지는 경향이 있다. The so-called impregnation method is a method in which a zeolite is added to a solution containing a phosphorus raw material to form a slurry state once, the solvent is removed by heating it, and the phosphorous material is supported on the zeolite. According to this method, The process becomes troublesome. In addition, since the zeolite after evaporation of the solvent causes adhesion of the inner surface of the apparatus, it is not suitable for industrial continuous production. On the other hand, a method of supporting a phosphorus raw material on a zeolite by contacting a solution containing zeolite and a phosphorus raw material in such a manner that the zeolite maintains the powder state, that is, the zeolite does not form a slurry state, while controlling the amount of the phosphorus- , It is not necessary to evaporate the solvent and zeolite is not adhered to the apparatus, so industrial continuous production becomes very easy. Further, when a phosphorous material is carried so that the zeolite maintains the powder state, the causticity of the obtained silica shaped body tends to be smaller than that in the case where the slurry state is formed.

구체적으로는, 제올라이트에 대하여 0.2∼0.5(질량비)의 범위의 인 원료를 포함하는 용액(이하, 「인용액」이라고도 함. 「용액」이라고 부르지만, 인이 완전한 용해 상태인 것은 필수적이지 않음)을 첨가한다. 보다 바람직하게는 제올라이트 분말 질량에 대하여 0.2∼0.4(질량비)의 인용액을 첨가한다. 인 원료의 용매로서는 물이 바람직하다. 첨가의 방법은, 믹서, 블렌더, 니이더 등을 이용하여 제올라이트를 유동시킨 상태로 하여, 인용액을 제올라이트에 대하여 균일하게 스프레이하는 방법이 바람직하다. 온도는 5∼95℃가 바람직하다. 인용액이 제올라이트와 충분히 친화하는 시간과 교반 강도로 혼합하는 것이 바람직하고, 통상은 0.5∼48시간이다. Concretely, a solution containing a phosphorus ingredient in a range of 0.2 to 0.5 (mass ratio) to the zeolite (hereinafter also referred to as a "citrate solution", but it is not essential that the phosphorus is in a completely dissolved state) Lt; / RTI > More preferably, a quenching solution of 0.2 to 0.4 (mass ratio) based on the zeolite powder mass is added. As the solvent of the phosphorus raw material, water is preferable. As a method for the addition, it is preferable to use a mixer, a blender, a kneader or the like to make the zeolite flow, and spray the quenching solution uniformly on the zeolite. The temperature is preferably 5 to 95 占 폚. It is preferable to mix the quenching solution at a time sufficient for affinity with the zeolite and the stirring strength, and it is usually 0.5 to 48 hours.

부식 지수가 10000 이하인 실리카 성형체를 제조하기 위해서는, 인 원료로서 인산암모늄을 채택하는 경우, 0.3∼25 질량%의 인산암모늄 수용액을 조제하고, 인산암모늄의 양이, 제올라이트 100 g에 대하여 0.1∼10 g을 만족하도록 담지하는 것이 바람직하다. 부식 지수를 8000 이하로 하기 위해서는, 인산암모늄의 양이, 제올라이트 100 g에 대하여 0.1∼5.0 g을 만족하도록 담지하는 것이 바람직하다. In the case of employing ammonium phosphate as a phosphorus raw material, an aqueous ammonium phosphate solution of 0.3 to 25 mass% is prepared so that the amount of ammonium phosphate is 0.1 to 10 g per 100 g of zeolite Is satisfied. In order to reduce the corrosion index to 8000 or less, it is preferable that the amount of ammonium phosphate is carried so that 0.1 to 5.0 g is satisfied with respect to 100 g of zeolite.

인 원료로서 인산을 사용하는 경우, 인산암모늄 등의 인산염과 비교하여, 얻어지는 실리카 성형체 중의 인함량은 인산암모늄과 동일하더라도, 부식 지수가 높은 경향이 있다. 따라서, 인 원료로서 인산을 사용하는 경우, 인산의 양은, 제올라이트 100 g에 대하여 0.1∼2.0 g을 만족하도록 담지하는 것이 바람직하다. In the case of using phosphoric acid as phosphorus raw material, the phosphorus content of the resulting silica shaped article tends to be higher than that of ammonium phosphate, even though it is the same as that of ammonium phosphate. Therefore, when phosphoric acid is used as phosphorus raw material, it is preferable that the amount of phosphoric acid is carried so as to satisfy 0.1 to 2.0 g with respect to 100 g of zeolite.

이렇게 하여 얻어진 제올라이트는, 400∼600℃에서 소성하는 것이 바람직하다. 소성한 제올라이트는 응집이 발생하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 응집되었을 때에는 0.05∼3 ㎛ 정도까지 해응집하는 것이 바람직하다. 해응집의 방법으로는, 햄머밀 등의 분쇄기에 의한 건식 분쇄가 간편하다는 점에서 바람직하다. 응집된 상태의 제올라이트를 이용하여 원료 혼합물을 조제하여, 건조, 소성한 경우는, 얻어지는 실리카 성형체의 기계적 강도나 내마모성이 불충분해지는 경우가 있다. 응집된 제올라이트를 분쇄 처리하고 나서 후단의 공정을 실시함으로써, 충분한 기계적 강도나 내마모성을 갖는 실리카 성형체를 얻기 쉽다. The zeolite thus obtained is preferably calcined at 400 to 600 占 폚. Since the fired zeolite tends to cause aggregation, it is preferable that the fired zeolite is agglomerated to about 0.05 to 3 mu m when aggregated. The agglomeration method is preferable in that dry grinding by a grinder such as a hammer mill is simple. When the raw material mixture is prepared by using zeolite in an agglomerated state and then dried and calcined, the mechanical strength and abrasion resistance of the resulting silica compact may be insufficient. It is easy to obtain a silica compact having sufficient mechanical strength and abrasion resistance by pulverizing the agglomerated zeolite and performing the subsequent step.

담체의 실리카 원료로서는, 콜로이달 실리카, 물유리(규산소다), 흄드 실리카 등을 이용할 수 있다. 물유리는 촉매독이 되는 Na 양이 많다는 점, 흄드 실리카는 부피 밀도가 가볍고 취급이 번잡하다는 점에서, 콜로이달 실리카를 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, Na가 보다 적은 NH4 안정형의 콜로이달 실리카를 이용하는 것이 특히 바람직하다. As the silica raw material of the carrier, colloidal silica, water glass (sodium silicate), fumed silica and the like can be used. It is preferable to use colloidal silica because water glass has a large amount of Na as a catalyst poison and that fumed silica is light in volume density and troublesome in handling. Among them, it is particularly preferable to use colloidal silica of NH 4 stable type having a lower Na content.

실리카 원료로서 콜로이달 실리카를 이용하는 경우, 콜로이달 실리카의 실리카 입자경은 작은 편이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4∼20 nm이고, 더욱 바람직하게는 4∼15 nm이다. 입자경이 작은 콜로이달 실리카를 이용함으로써 실리카 성형체의 내마모성이 향상되는 경향이 있다. 여기서, 실리카 입자경은, 레이저식 동적 광산란법 입도 분포계(니키소(주) 제조, 상품명 「NanotracUPA」)에 의해 측정할 수 있다. When colloidal silica is used as the silica raw material, the silica particle size of the colloidal silica is preferably small, more preferably 4 to 20 nm, and still more preferably 4 to 15 nm. The use of colloidal silica having a small particle diameter tends to improve wear resistance of the silica compact. Here, the silica particle size can be measured by a laser dynamic light scattering method particle size distribution meter (trade name "NanotracUPA", manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

실리카 원료로서 콜로이달 실리카를 선택하는 경우, 원료 혼합물 중에는, 질산염, 아세트산염, 탄산염, 황산염 및 염화물으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수용성 화합물을 존재시키는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 「수용성 화합물」이란, 25℃에서 100 g의 물에 대하여 1 g 이상의 용해도를 갖는 화합물이다. 수용성 화합물로서는, 바람직하게는 질산염이며, 각각의 암모늄염도 바람직하다. 보다 바람직하게는 질산암모늄이다. 이들 수용성 화합물은 복수를 동시에 사용할 수도 있다. 원료 혼합물 중에 이들 수용성 화합물을 존재시킴으로써, 내마모성이 우수하고, 내부에 공극이 적은 치밀한 구조를 갖는 실리카 성형체를 얻을 수 있는 경향이 있어, 이러한 실리카 성형체는 유동상 반응의 촉매 용도에 적합하다(이하, 상기 질산염, 아세트산염, 탄산염, 황산염 및 염화물으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수용성 화합물을 총칭하여 「성형 조제」라고도 함). When colloidal silica is selected as the silica raw material, it is preferable that at least one water-soluble compound selected from the group consisting of nitrates, acetates, carbonates, sulfates and chlorides is present in the raw material mixture. Refers to a compound having a solubility of 1 g or more per 100 g of water at 25 占 폚. The water-soluble compound is preferably a nitrate salt, and each of the ammonium salts is also preferable. More preferably, it is ammonium nitrate. A plurality of these water-soluble compounds may be used at the same time. The presence of these water-soluble compounds in the raw material mixture tends to provide a silica compact having excellent abrasion resistance and a dense structure with a small void in the interior thereof, and this silica compact is suitable for use as a catalyst in a fluidized bed reaction (hereinafter, At least one water-soluble compound selected from the group consisting of the above nitrates, acetates, carbonates, sulfates and chlorides is collectively referred to as " molding aid ").

성형 조제의 첨가량은, 콜로이달 실리카에 포함되는 실리카에 대한 질량비(성형 조제/실리카)로 0.01∼5.0의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.03∼3.0의 범위이고, 더욱 바람직하게는 0.05∼2.0의 범위이고, 보다 더 바람직하게는 0.1∼1.0의 범위이고, 특히 바람직하게는 0.25∼0.5의 범위이다. 상기 질량비가 0.01 미만이면, 실리카 성형체 입자가 치밀한 구조를 형성하기 어려워지는 경향이 있고, 5.0을 넘으면, 건조시의 건조성이 떨어지는 경향이 있다. The addition amount of the molding aid is preferably in a range of 0.01 to 5.0, more preferably in a range of 0.03 to 3.0, and still more preferably in a range of 0.05 to 2.0, in terms of a mass ratio (molding assistant / silica) to silica contained in the colloidal silica More preferably in the range of 0.1 to 1.0, and particularly preferably in the range of 0.25 to 0.5. If the mass ratio is less than 0.01, the silica compact tends to be difficult to form a dense structure. If the mass ratio is more than 5.0, drying tendency tends to decrease during drying.

이들 성형 조제를 존재시키는 경우에는, 콜로이달 실리카가 불안정화(겔화)하는 것을 방지하기 위해, 원료 혼합물을 질산, 염산, 황산 등의 무기산에 의해 산성으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 질산에 의해 산성으로 한다. When these molding aids are present, it is preferable to make the raw material mixture acidic with inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid in order to prevent the colloidal silica from destabilizing (gelation), and more preferably, It is acidic.

무기산을 첨가한 경우의 원료 혼합물의 pH는, 바람직하게는 0.01∼3.0이고, 보다 바람직하게는 0.1∼2.0이고, 더욱 바람직하게는 0.5∼1.5이다. 콜로이달 실리카의 겔화를 방지하고, 졸형으로 유지한 상태로 건조시킴으로써, 내마모성이 보다 높은 실리카 성형체를 얻기 쉬워, 유동상 반응의 촉매 용도에 바람직해진다. The pH of the raw material mixture when the inorganic acid is added is preferably 0.01 to 3.0, more preferably 0.1 to 2.0, and still more preferably 0.5 to 1.5. By preventing the gelation of the colloidal silica and drying the colloidal silica while keeping it in the form of a sol, it is easy to obtain a silica compact having a higher abrasion resistance, which is preferable for the use of a catalyst in a fluidized bed reaction.

원료 혼합물의 고형분 농도는, 20∼50 질량%로 조정하는 것이 바람직하다. 고형분 농도가 20 질량% 미만이면, 유동상 반응의 촉매 용도에서, 실리카 성형체의 내마모성이 낮아지는 경향이 있고, 50 질량%를 넘으면, 실리카 성형체 입자 표면의 매끄러움이 약간 떨어지는 경향이 있다. The solid content concentration of the raw material mixture is preferably adjusted to 20 to 50 mass%. If the solid content concentration is less than 20 mass%, the abrasion resistance of the silica compact tends to be lowered in the catalyst application for the fluidized phase reaction, and if it exceeds 50 mass%, the smoothness of the surface of the silica compact tends to be slightly lower.

원료 혼합물에 포함되는 각 성분의 첨가 순서는 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 실리카 원료를 교반하면서, 인 원소를 포함하는, 또는, 포함하지 않는 제올라이트를 첨가한다. 그 후, 필요에 따라서, 무기산, 성형 조제 등을 첨가한다. 또한, 제올라이트가 인 원소를 포함하지 않는 경우에는, 이 원료 혼합물에 원하는 양의 인 원료를 첨가할 수 있다. The order of addition of each component contained in the raw material mixture is not particularly limited. Preferably, a zeolite with or without phosphorus elements is added, with the silica source being stirred. Then, if necessary, inorganic acid, a molding aid and the like are added. Further, in the case where the zeolite does not contain phosphorus elements, a desired amount of phosphorus source can be added to this raw material mixture.

상기와 같이 조제한 원료 혼합물을, 각 성분이 충분히 혼합되는 시간과 교반 강도로 교반한다. 교반 시간은 통상 0.1∼48시간이고, 온도는 통상 5∼95℃이다. The raw material mixture prepared as described above is stirred for a sufficient time for mixing the components and stirring strength. The stirring time is usually 0.1 to 48 hours, and the temperature is usually 5 to 95 ° C.

또한, 본 실시형태의 제조 방법에서, 원료 혼합물이 인 원료를 함유하는 것은 필수적이지 않다. 즉, 후술하는 바와 같이 건조체에 인 원료를 담지하는 경우는, 반드시 원료 혼합물이 인 원료를 함유할 필요는 없다. Further, in the production method of the present embodiment, it is not essential that the raw material mixture contains the phosphorus raw material. That is, when the phosphorous raw material is carried on the dried body as described later, the raw material mixture does not necessarily contain the phosphorous raw material.

[공정(b) : 건조 공정][Process (b): drying process]

공정(b)는, 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정이다. 인 원소를 함유하는 제올라이트를 이용한 경우, 또, 원료 혼합물에 인 원료를 첨가한 경우에는, 이들 성분도 건조체에 함유된다. The step (b) is a step of obtaining a dried body by drying the raw material mixture. When a zeolite containing phosphorus elements is used and phosphorus materials are added to the raw material mixture, these components are also contained in the dried body.

건조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 실리카 성형체가 유동상 반응의 촉매 용도인 경우에는, 분무 건조기(스프레이 드라이어)를 이용하여 건조시키는 것이 바람직하다. 원료 혼합물의 분무 방식으로는, 회전 원반 방식, 이류체 노즐 방식, 가압 이류체 노즐 방식, 고압 노즐 방식 등에 의해 행할 수 있다. 분무된 원료 혼합물의 미소 액적은, 건조실 내에서 가열된 기체와 병류(竝流) 또는 향류(向流)로 접촉시킴으로써 건조된다. 기체 입구 온도는, 바람직하게는 100∼400℃이고, 보다 바람직하게는 150∼300℃이다. 기체 출구 온도는, 바람직하게는 80∼200℃이고, 보다 바람직하게는 90∼150℃이다. 다른 여러 조건은, 건조실 내에 촉매가 매우 적게 부착되고, 장시간 안정적으로 분무 건조를 할 수 있고, 원하는 성형 입자를 얻을 수 있는 조건을 적절하게 선택하면 된다. The drying method is not particularly limited. For example, when the silica compact is a catalyst for fluidized phase reaction, it is preferable to dry it using a spray dryer (spray dryer). The spraying method of the raw material mixture can be performed by a rotary disk method, an air flow nozzle method, a pressurized air flow nozzle method, a high pressure nozzle method, or the like. A minute droplet of the sprayed raw material mixture is dried by contacting it with gas heated in the drying chamber in a countercurrent or countercurrent flow. The gas inlet temperature is preferably 100 to 400 캜, and more preferably 150 to 300 캜. The gas outlet temperature is preferably 80 to 200 캜, more preferably 90 to 150 캜. Under various other conditions, a catalyst can be adhered to a very small amount in the drying chamber, spray drying can be stably performed for a long time, and conditions for obtaining desired molded particles can be appropriately selected.

실리카 성형체가 고정상 반응의 촉매 용도인 경우에는, 원료 혼합물을 원하는 형상으로 조립하고, 그것을 가열로를 이용하여 건조시키는 것이 바람직하다. 조립 방법은, 압출 성형, 압축 성형, 전동 조립, 유동 조립이 바람직하다. 건조 온도는 바람직하게는 100∼400℃이고, 건조 시간은 바람직하게는 0.5∼100시간이다. In the case where the silica compact is used as a catalyst for a fixed bed reaction, it is preferable to assemble the raw material mixture into a desired shape and dry it using a heating furnace. The assembly method is preferably an extrusion molding, a compression molding, a transmission assembly, and a flow assembly. The drying temperature is preferably 100 to 400 占 폚, and the drying time is preferably 0.5 to 100 hours.

건조 방법이나 건조 조건의 선택에 의해 실리카 성형체의 부식 지수가 10000 이하가 되는지의 여부는 결정되지 않고, 다른 공정에서 인 원료의 종류나 양을 적절하게 설정하면, 어떠한 건조 방법, 건조 조건이라 하더라도 문제없다. 단, 건조 방법으로서 분무 건조를 채용함으로써, 다른 건조 방법과 비교하여(원료는 동일하더라도) 부식 지수가 작은 실리카 성형체가 얻어지는 경향이 있다. 분무 건조에 의해 얻어진 제올라이트와 실리카를 함유하는 미소 입자는, 입자 표면의 인농도가 입자 내부보다 낮은 경향이 있다. 입자 표면의 인농도가 내부의 농도보다 낮은 입자의 경우, 입자 전체에서의 인농도가 동일하고, 인이 균일하게 분포하고 있는 것과 비교하여, 부식성이 억제되는 경향이 있다. Whether or not the corrosion index of the silica compact is 10000 or less is not determined by the selection of the drying method or the drying conditions and if the type and amount of the phosphorus material are appropriately set in other steps, none. However, by employing spray drying as the drying method, there is a tendency to obtain a silica compact having a small corrosion index (even if the raw materials are the same) in comparison with other drying methods. Fine grains containing zeolite and silica obtained by spray drying tend to have a phosphorus concentration lower than that of the inside of the grains. In the case where the phosphorus concentration of the particle surface is lower than the internal concentration, the phosphorus concentration in the whole particle is the same and the corrosion resistance tends to be suppressed as compared with that in which phosphorus is uniformly distributed.

본 실시형태의 제조 방법에서는, 공정(b)에 의해 얻어진 건조체에 인산 및/또는 인산염 용액을 접촉시킴으로써, 인 원료를 담지해도 좋다. 전술한 바와 같이, 실리카 성형체에 인 원소를 함유시키는 방법에는, 미리 인 원료를 제올라이트에 담지하는 방법이나, 원료 혼합물에 인 원료를 첨가하는 방법도 있지만, 공정(b)에서 얻어진 건조체에 인 원료를 담지하는 방법이, 고온 수증기 분위기하에서의 스테인리스강의 부식이 한층 더 작아지는 경향이 있다. 따라서, 공정(a) 및 (b)를 거쳐 얻어진 건조체가 인 원료를 포함하지 않고, 그 후, 건조체에 인 원료를 담지하는 것은 바람직한 양태이다. 또한, 미리 인 원료를 제올라이트에 담지하는 방법과, 원료 혼합물에 인 원료를 첨가하는 방법과, 건조체에 인 원료를 담지하는 방법을, 2종 이상 조합하여 이용해도 좋다. In the production method of the present embodiment, the phosphoric acid and / or the phosphate solution may be brought into contact with the dried body obtained by the step (b) to carry the phosphorus raw material. As described above, the method of containing the phosphorus element in the silica compact may include a method of preliminarily supporting the phosphorus raw material on the zeolite or a method of adding the phosphorus material to the raw material mixture, but the phosphorus raw material may be added to the dried body obtained in the step (b) There is a tendency that corrosion of the stainless steel under a high temperature steam atmosphere is further reduced. Therefore, it is a preferred embodiment that the dried body obtained through the steps (a) and (b) does not contain the phosphorus material, and then the phosphorus material is carried on the dried body. In addition, two or more kinds of methods may be used, in which a phosphorus raw material is carried on a zeolite, a phosphorus raw material is added to the raw material mixture, and a phosphorus raw material is carried on the dried body.

건조체에 인 원료를 담지하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 전술한 제올라이트에 담지하는 경우와 마찬가지로, 건조체가 분말 상태를 유지하도록, 인 원료를 포함하는 용액량을 조절하면서, 건조체와 인 원료를 포함하는 용액을 접촉시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전술한 바와 같이, 촉매 제조 프로세스가 간소해져, 공업적인 연속 생산이 매우 용이해진다. 또, 분말 상태를 유지한 상태로 실리카 성형체를 제조한 경우는, 슬러리 상태를 형성한 경우보다, 실리카 성형체의 부식성이 한층 더 작아지는 경향이 있다. The method of supporting the phosphorus raw material on the dried body is not particularly limited. However, as in the case of carrying on the zeolite described above, the amount of the phosphorus containing raw phosphorus is controlled so that the dried body remains in the powder state, It is preferable to bring the solution into contact. Thereby, as described above, the catalyst production process becomes simple, and industrial continuous production becomes very easy. When the silica compact is produced in a powder state, the corrosiveness of the silica compact tends to be smaller than that in the case where the slurry is formed.

구체적으로는, 건조체에 대하여 0.2∼0.5(질량비)의 범위의 인 원료를 포함하는 용액을 첨가한다. 보다 바람직하게는 0.2∼0.4(질량비)이다. 인 원료를 포함하는 용액의 용매로서는 물이 바람직하다. 첨가의 방법은, 믹서, 블렌더, 니이더 등을 이용하여 건조체를 유동시킨 상태로 하여, 상기 용액을 건조체에 대하여 균일하게 스프레이하는 방법이 바람직하다. 그 때의 온도는 10∼95℃가 바람직하다. 상기 용액이 건조체와 충분히 친화하는 시간과 교반 강도로 더 혼합하는 것이 바람직하고, 통상은 0.5∼48시간이다. Specifically, a solution containing phosphorus in a range of 0.2 to 0.5 (mass ratio) relative to the dried body is added. More preferably 0.2 to 0.4 (mass ratio). As the solvent of the solution containing the phosphorus raw material, water is preferable. The method of addition is preferably a method in which the dried body is caused to flow by using a mixer, a blender, a kneader or the like, and the solution is uniformly sprayed on the dried body. The temperature at that time is preferably 10 to 95 占 폚. It is preferable that the solution is further mixed with the drying time and agitation strength sufficiently, usually 0.5 to 48 hours.

부식 지수가 10000 이하인 실리카 성형체를 조제하기 위해서는, 건조체에 첨가하는 인 원료로서 인산암모늄을 채용하는 경우, 0.1∼15 질량%의 인산암모늄 수용액을 조제하고, 인산암모늄의 양이, 건조체 100 g에 대하여 0.05∼5.0 g이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 부식 지수를 8000 이하로 하기 위해서는, 건조체 100 g에 대하여 0.05∼2.5 g이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. In the case of employing ammonium phosphate as a phosphorus raw material to be added to a dried body, an aqueous ammonium phosphate solution of 0.1 to 15 mass% is prepared and the amount of ammonium phosphate is adjusted to 100 g of the dried body It is preferable to adjust it to 0.05 to 5.0 g. In order to reduce the corrosion index to 8000 or less, it is preferable to adjust the corrosion index to 0.05 to 2.5 g with respect to 100 g of the dried body.

인 원료로서 인산을 사용하는 경우, 인산암모늄 등의 인산염과 비교하여, 얻어지는 실리카 성형체 중의 인함량이 인산암모늄과 동일하더라도 부식 지수가 높아지는 경향이 있다. 따라서, 인 원료로서 인산을 채택하는 경우는, 인산의 양은 건조체 100 g에 대하여 0.05∼2.0 g이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. When phosphoric acid is used as the phosphorus raw material, the corrosion index tends to be higher even when the phosphorus content in the resulting silica shaped article is the same as that of ammonium phosphate, as compared with the phosphate such as ammonium phosphate. Therefore, when phosphoric acid is used as the phosphorus raw material, it is preferable to adjust the amount of phosphoric acid to be 0.05 to 2.0 g per 100 g of the dried body.

[공정(c) : 소성 공정][Process (c): firing process]

공정(c)는, 상기 공정(b)에서 얻어진 건조체를 소성하는 공정이며, 건조체를 소성함으로써 소성체를 얻는다. The step (c) is a step of baking the dried body obtained in the step (b), and the dried body is sintered to obtain a sintered body.

건조체의 소성은 특별히 한정되지 않지만, 머플로, 회전로, 터널로, 관상로, 유동 소성로, 킬른로 등을 이용하여 행할 수 있다. 공업적으로는, 연속 공급식 로터리 킬른로를 이용하여 행하는 것이 바람직하다. 실리카 성형체 입자의 내마모성을 향상시키는 관점에서, 소성 온도는 400∼1000℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500∼850℃이다. 소성 시간은 0.1∼48시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10시간이다. 소성 분위기로서는, 공기, 수증기, 질소, 헬륨 등을 선택할 수 있다. 소성은, 가압하 또는 감압하에서 행해져도 좋다. 또, 소성은 반복하여 행해져도 좋다. The firing of the dried body is not particularly limited, but can be carried out using a muffle, a rotary furnace, a tunnel furnace, a tubular furnace, a flow baking furnace, a kiln furnace or the like. It is industrially preferable to use a continuous feed rotary kiln furnace. From the viewpoint of improving the abrasion resistance of the silica shaped body particles, the firing temperature is preferably 400 to 1000 占 폚, more preferably 500 to 850 占 폚. The baking time is preferably 0.1 to 48 hours, more preferably 0.5 to 10 hours. As the firing atmosphere, air, water vapor, nitrogen, helium and the like can be selected. The firing may be carried out under pressure or under reduced pressure. The firing may be repeated.

소성 공정은, 인 원료로부터의 인 화합물의 형성이나, 담체에 포함되는 실리카의 소결에 의한 실리카 성형체 입자의 내마모성의 향상을 촉진한다. The firing process promotes the improvement of the wear resistance of the silica compact particles by the formation of phosphorus compounds from the phosphorus raw material and sintering of the silica contained in the carrier.

[공정(d) : 산세정 공정][Process (d): Acid cleaning process]

공정(d)는, 공정(c)에서 소성하여 얻어진 소성체를 산성 액체와 접촉시키는 공정이다. 공정(d)에서는, 상기 공정(c)에서 얻어진 소성체로부터 잉여의 인성분을 제거하고, 또, 실리카 원료에서 유래하는 알칼리 금속 성분 등을 제거할 수 있다. 이 공정을 거침으로써, 스테인리스강에 대한 부식성을 한층 더 작게 할 수 있다. The step (d) is a step of bringing the sintered body obtained by firing in the step (c) into contact with an acidic liquid. In the step (d), it is possible to remove surplus phosphorus components from the calcined body obtained in the step (c), and to remove alkali metal components and the like derived from the silica raw material. By passing through this step, the corrosion resistance to stainless steel can be further reduced.

공정(d)의 조건은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 0.1∼3 몰 농도의 질산, 황산, 염산 등의 무기산을 포함하는 수용액과 소성체를, 10∼95℃의 온도에서 0.1∼48시간 접촉시키는 것이 바람직하다. 본 처리는 필요에 따라서 복수회 반복해도 좋다. The conditions of the step (d) are not particularly limited. For example, an aqueous solution containing an inorganic acid such as nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and the like at a concentration of 0.1 to 3 moles and the fired body are contacted at a temperature of 10 to 95 캜 for 0.1 to 48 hours . This process may be repeated a plurality of times as necessary.

산세정 공정은, 부식 지수가 10000 이하인 실리카 성형체를 얻기 위한 필수적인 공정은 아니며, 인 원료의 종류나 첨가량 등을 적절히 설정하면, 산세정을 행하지 않더라도 부식 지수 10000 이하의 실리카 성형체를 얻는 것도 가능하다. 단, 그 경우도, 산세정을 행함으로써 부식 지수를 한층 더 바람직한 값으로 조정할 수 있다. The acid washing process is not an essential process for obtaining a silica compact having a corrosion index of 10,000 or less. It is also possible to obtain a silica compact having a corrosion index of 10000 or less without acid washing, by appropriately setting the kind and amount of phosphorus raw material. In this case, however, the acidic cleaning can adjust the corrosion index to a more preferable value.

한편, 부식 지수가 10000을 초과한 실리카 성형체를 산세정함으로써, 부식 지수가 10000 이하로 조정되는 경우도 있다. 이 경우, 0.1∼1 몰 농도의 질산 수용액을 이용하여, 5∼50℃, 0.5∼10시간, 고형분 농도 5∼25 질량%의 조건으로 산세정을 행하는 것이 바람직하다. 부식 지수를 8000 이하로 하기 위해서는, 0.1∼1 몰 농도의 질산 수용액을 이용하여, 15∼50℃, 1∼10시간, 고형분 농도 5∼10 질량%의 조건으로 산세정을 행하는 것이 바람직하다. On the other hand, by pickling the silica compact having a corrosion index of more than 10,000, the corrosion index may be adjusted to 10000 or less. In this case, it is preferable to conduct acid pickling using a nitric acid aqueous solution having a concentration of 0.1 to 1 mol, at a temperature of 5 to 50 DEG C for 0.5 to 10 hours and a solid content concentration of 5 to 25 mass%. In order to reduce the corrosion index to 8000 or less, it is preferable to conduct acid pickling using a nitric acid aqueous solution having a concentration of 0.1 to 1 mol, under conditions of 15 to 50 DEG C for 1 to 10 hours and a solid content concentration of 5 to 10 mass%.

산세정후, 여과, 수세, 건조시키고, 필요에 따라서 400∼800℃에서 다시 소성해도 좋다. After pickling, filtration, washing with water, drying, and further calcining at 400 to 800 ° C, if necessary.

전술한 바와 같이 제조한 실리카 성형체를 스티밍 처리하는 것도 바람직하다. 스티밍 처리는 일반적인 방법으로 실시하면 된다. 예컨대, 10∼90 체적%의 스팀을 함유하는 가스(잔부는 통상은 공기임)와 실리카 성형체를 500∼1000℃의 온도에서 0.1∼100시간 접촉시킨다. 스티밍 처리에 의해 전술한 반응시의 코우킹이 억제되어, 프로필렌의 수율이 향상되는 경향이 있다. It is also preferable to perform the steaming treatment on the silica compact produced as described above. The steaming treatment may be carried out in a usual manner. For example, the gas containing 10 to 90% by volume of steam (the remainder is usually air) and the silica compact are contacted at a temperature of 500 to 1000 占 폚 for 0.1 to 100 hours. The coking at the time of the reaction described above is suppressed by the steaming treatment, and the yield of propylene tends to be improved.

[프로필렌의 제조 방법][Production method of propylene]

다음으로, 본 실시형태의 제조 방법에 의해 얻어진 실리카 성형체와, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료를 수증기 존재하에서 접촉시키는 공정을 포함하는 프로필렌의 제조 방법에 관해 설명한다. Next, a step of contacting the silica molded body obtained by the production method of the present embodiment with a hydrocarbon raw material containing at least one selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol, and dimethyl ether in the presence of steam, The manufacturing method will be described.

탄화수소 원료중(공존하는 수증기는 제외)의 에틸렌 농도는, 반응 효율의 관점에서, 바람직하게는 40∼100 질량%이고, 보다 바람직하게는 50∼80 질량%이고, 더욱 바람직하게는 50∼70 질량%이다. 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르를 이용하는 경우에는, 이들이 탈수 반응에 의해, 에틸렌을 형성하는 것으로 하여 에틸렌 농도를 감안한다. The concentration of ethylene in the hydrocarbon raw material (excluding coexisting steam) is preferably 40 to 100 mass%, more preferably 50 to 80 mass%, still more preferably 50 to 70 mass% %to be. When ethanol, methanol, and dimethyl ether are used, it is assumed that they form ethylene by a dehydration reaction, and the ethylene concentration is taken into consideration.

프로필렌의 제조에서는, 반응중의 코우킹에 의한 활성 열화를 억제하는 관점에서, 수증기 존재하에 행한다. 수증기 농도는, 바람직하게는 10∼60 질량%(탄화수소 원료와 수증기를 모두 포함하는 원료 기준)이고, 보다 바람직하게는 20∼40 질량%이다. In the production of propylene, the reaction is carried out in the presence of steam in view of suppressing the activation deterioration due to caking during the reaction. The water vapor concentration is preferably 10 to 60 mass% (based on the raw material including both the hydrocarbon raw material and the water vapor), and more preferably 20 to 40 mass%.

상기 탄화수소 원료는, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르 이외에도, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난 등의 알칸류; 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 노넨 등의 올레핀류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 아로마류; 부타디엔, 펜타디엔, 시클로펜타디엔, 시클로헥사디엔 등의 디엔류; 아세틸렌, 메틸아세틸렌 등의 아세틸렌류 등을 포함할 수 있다. 또, 프로판올, t-부틸알콜, 메틸 t-부틸에테르, 디에틸에테르 등의 산소 함유 화합물도 포함할 수 있다. 그 밖에, 황화수소, 수소, 질소, 이산화탄소, 일산화탄소 등을 포함하고 있어도 좋다. The hydrocarbon raw material may be an alkane such as methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane or nonane, in addition to ethylene, ethanol, methanol or dimethyl ether; Olefins such as propylene, butene, pentene, hexene, heptene, octene and nonene; Aromas such as benzene, toluene and xylene; Dienes such as butadiene, pentadiene, cyclopentadiene, and cyclohexadiene; And acetylenes such as acetylene, methyl acetylene, and the like. It may also contain oxygen-containing compounds such as propanol, t-butyl alcohol, methyl t-butyl ether, and diethyl ether. In addition, hydrogen sulfide, hydrogen, nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide and the like may be contained.

전술한 반응은, 바람직하게는 유동상 반응기를 이용한 유동상 방식에 의해 행해진다. 반응 온도는 300∼650℃의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 400∼600℃이다. 반응 압력은 -0.05∼1.0 MPa 게이지압의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0(대기압)∼0.5 MPa 게이지압이다. The above-described reaction is preferably carried out by a fluidized bed method using a fluidized bed reactor. The reaction temperature is preferably in the range of 300 to 650 占 폚, more preferably 400 to 600 占 폚. The reaction pressure is preferably in the range of -0.05 to 1.0 MPa gauge pressure, more preferably 0 (atmospheric pressure) to 0.5 MPa gauge pressure.

상기 탄화수소 원료의 공급 속도는, 실리카 성형체를 기준으로, 중량 공간 속도(WHSV)가 0.01∼10 Hr-1인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼5.0 hr-1이고, 더욱 바람직하게는 0.1∼1.0 hr-1이다. 여기서, WHSV는, 에틸렌 공급량(kg/h)/실리카 성형체량(kg)에 의해 계산할 수 있다. 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르를 이용하는 경우에는, 이들이 탈수 반응에 의해, 에틸렌을 형성하는 것으로 하여 에틸렌 공급량을 감안한다. The feed rate of the hydrocarbon feedstock is preferably from 0.01 to 10 Hr -1 , more preferably from 0.1 to 5.0 hr -1 , still more preferably from 0.1 to 5 hr -1 , in terms of weight hourly space velocity (WHSV) 1.0 hr < -1 & gt ;. Here, WHSV can be calculated by the amount of ethylene supplied (kg / h) / the amount of molded silica (kg). In the case of using ethanol, methanol and dimethyl ether, it is assumed that ethylene is formed by the dehydration reaction and the amount of ethylene supplied is taken into consideration.

전술한 반응에 이용한 실리카 성형체는, 반응중에 축적한 코크스를 제거하기 위해, 산소 함유 분위기하 400∼700℃에서 소성하는 것이 바람직하다. 코크스를 연소에 의해 제거하는 공정은 「재생 공정」이라고도 칭해진다. 고정상 반응의 경우는, 반응기를 복수 준비하여, 반응과 재생을 일정 기간마다 교대로 행하는 것이 바람직하다. 유동상 반응의 경우는, 반응에 이용한 실리카 성형체의 일부 또는 전부를 재생기에 도입하여 재생한 후, 다시 반응기로 되돌려 반응을 행하는 것이 바람직하다. The silica compact used in the above-mentioned reaction is preferably fired at 400 to 700 占 폚 in an oxygen-containing atmosphere in order to remove the coke accumulated during the reaction. The process of removing the coke by combustion is also referred to as " regeneration process ". In the case of the fixed bed reaction, it is preferable that a plurality of reactors are prepared, and the reaction and the regeneration are alternately performed at predetermined intervals. In the case of the fluidized bed reaction, it is preferable that some or all of the silica compact used for the reaction is introduced into the regenerator and regenerated, and then returned to the reactor to carry out the reaction.

생성된 프로필렌을 포함하는 반응 생성물은, 프로필렌 등의 목적 물질을 증류 등에 의해 분리한 후, 미반응 에틸렌이나 부텐 등의 고비 성분의 일부와 함께, 반응기에 리사이클할 수도 있다. The produced propylene-containing reaction product may be recycled to the reactor together with a part of the high boiling point components such as unreacted ethylene or butene after the objective material such as propylene is separated by distillation or the like.

에틸렌 및/또는 에탄올로부터 프로필렌을 제조하는 경우에는, 평형 반응이므로, 에틸렌 전화율이 70% 근방에 프로필렌의 최대 수율을 나타낸다. 따라서, 효율적으로 프로필렌을 얻기 위해서는, 에틸렌 전화율이 45∼85%의 범위에서 반응을 행하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼80%의 범위에서 반응을 행한다.In the case of producing propylene from ethylene and / or ethanol, since it is an equilibrium reaction, the ethylene conversion rate shows the maximum yield of propylene in the vicinity of 70%. Therefore, in order to obtain propylene efficiently, the reaction is preferably carried out in the range of the ethylene conversion rate of 45 to 85%, more preferably in the range of 50 to 80%.

실시예Example

이하, 실시예에 의해 본 실시형태를 보다 상세히 설명하지만, 본 실시형태는 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[각종 물성의 측정 방법] [Method of measuring various physical properties]

각종 물성의 측정 방법은 하기와 같다. Measurement methods of various physical properties are as follows.

(1) 제올라이트의 구조 타입(1) Structure type of zeolite

분말 회절 X선 장치(Rigaku 제조, 상품명 「RINT」)를 이용하여 제올라이트의 X선 회절 패턴을 측정하고, 공지의 제올라이트의 회절 패턴을 참조함으로써 구조 타입을 동정했다. 측정 조건은, Cu 음극, 관구 전압 : 40 kV, 관구 전류 : 30 mA, 스캔 스피드 : 1 deg/min으로 설정했다. The X-ray diffraction pattern of the zeolite was measured using a powder diffraction X-ray apparatus (manufactured by Rigaku, trade name " RINT ") and the structure type was identified by referring to the diffraction pattern of a known zeolite. Measurement conditions were set at a Cu cathode, a pulse voltage of 40 kV, a conduction current of 30 mA, and a scan speed of 1 deg / min.

(2) 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)(2) the zeolite SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio)

제올라이트를 수산화나트륨 용액에 완전히 용해한 용해액을 준비했다. 그 용해액 중에 포함되는 Si 및 Al의 양을 ICP(유도 결합 플라즈마) 발광 분석 장치(Rigaku 제조, 상품명 「JY138」)를 이용하여 통상의 방법으로 측정하고, 그 결과로부터 SiO2/Al2O3비(몰비)를 도출했다. 측정 조건은, 고주파 파워 : 1 kw, 플라즈마 가스 : 13 L/min, 시스 가스 : 0.15 L/min, 네뷸라이저 가스 : 0.25 L/min, Si 측정 파장 : 251.60 nm, Al 측정 파장 : 396.152 nm으로 설정했다. A solution prepared by completely dissolving zeolite in a sodium hydroxide solution was prepared. The amounts of Si and Al contained in the solution were measured by an ordinary method using an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometer (manufactured by Rigaku, trade name "JY138"). From the results, SiO 2 / Al 2 O 3 (Molar ratio). The measurement conditions were set at a high frequency power of 1 kw, a plasma gas of 13 L / min, a sheath gas of 0.15 L / min, a nebulizer gas of 0.25 L / min, a Si measurement wavelength of 251.60 nm, and an Al measurement wavelength of 396.152 nm did.

(3) 실리카 성형체의 인 원소 함유량 (3) Phosphorus content of the silica compact

실리카 성형체 중의 인 원소의 함유량은, 형광 X선 분석 장치(Rigaku 제조, 상품명 「RIX3000」)를 이용하여 통상의 방법으로 측정했다. 측정 조건은, P-Kα선을 이용하고, 관구 전압 : 50 kV, 관구 전류 : 50 mA로 행했다. 또한, 그 밖의 실리카 성형체 조성은 각 성분의 주입량으로부터 계산했다. The content of the phosphorus element in the silica compact was measured by a conventional method using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, trade name " RIX3000 "). The measurement conditions were P-K? Line, a voltage of 50 kV and a conduction current of 50 mA. Further, the composition of the other silica compact was calculated from the injection amount of each component.

(4) 실리카 성형체의 31고체 P-NMR 측정(4) 31 solid P-NMR measurement of the silica compact

실리카 성형체 중의 인 원소의 양태는 31고체 P-NMR(Bruker제조, 상품명 「Biospin DSX400」)에 의해 측정했다. 측정 조건은, 프로브 : 4BLX-1H, 주파수 : 161.98 MHz, 관측폭 : 451 ppm, 펄스폭 45°, 적산 512회, 화학 시프트(0 ppm) 기준 : 85% 인산 수용액으로 했다. The mode of the phosphorus element in the silica shaped article was measured by 31 solid P-NMR (manufactured by Bruker, trade name " Biospin DSX400 "). The measurement conditions were an aqueous 85% phosphoric acid solution based on probe: 4BLX-1H, frequency: 161.98 MHz, observation width: 451 ppm, pulse width: 45 degrees, integration: 512 times, chemical shift (0 ppm)

(5) 실리카 성형체의 전자 현미경 이미지(5) Electron microscope image of the silica compact

실리카 성형체의 전자 현미경 이미지 측정은, 전자 현미경(히타치제작소 제조, 상품명 「S-800」)을 이용하여 통상의 방법으로 측정했다. The electron microscope image measurement of the silica compact was carried out by an ordinary method using an electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., trade name " S-800 ").

(6) 실리카 성형체의 부피 밀도(6) Bulk density of the silica compact

실리카 성형체의 부피 밀도는, 부피 비중 측정기(쯔쯔이리카가쿠기기(주) 제조, 형식 「Z-2504」)를 이용하여 통상의 방법으로 측정했다. The bulk density of the silica compact was measured by a conventional method using a volume specific gravity meter (model "Z-2504", manufactured by Tsutsui Rikagaku Kikaku Co., Ltd.).

(7) 실리카 성형체 입자의 마모 손실(어트리션 로스) 측정(7) Measurement of abrasion loss (attrition loss) of silica shaped body particles

실리카 성형체 입자의 기계적 강도의 지표인 마모 손실을, 분류식 유동 장치를 이용하여 측정했다. 분류식 유동 장치로서, 가스 도입구에 0.4 mm 구멍 3개를 갖는 오리피스를 설치한, 내경 35 mm, 길이 700 mm의 분체 상승부와, 내경 110 mm, 길이 600 mm의 분체 분리부와, 미분말 포집부를 구비하는 것을 이용했다. 실온에서 수분 2.5 g을 포함하는 실리카 성형체 52.5 g을 분류식 유동 장치 내에 투입후, 증기압 상당량의 수분을 포함하는 공기를 5.8 NL/분으로 가스 도입구를 통해 유통시키고, 측정 개시후 0∼5시간 및 5∼20시간에 미분말 포집부에 회수된 실리카 성형체 미분말의 질량을 측정했다. 마모 손실은 하기 식에 따라서 구했다. The abrasion loss, which is an index of the mechanical strength of the silica shaped body particles, was measured by using a separating flow device. A powder separation unit having an inner diameter of 35 mm and a length of 700 mm and an inner diameter of 110 mm and a length of 600 mm and a fine powder separation unit having an orifice having three 0.4 mm holes, Was used. 52.5 g of a silica compact containing 2.5 g of water at room temperature was introduced into a flow dividing device and air containing a substantial amount of vapor pressure was passed through the gas inlet at 5.8 NL / And the mass of the silica shaped body fine powder recovered in the fine powder collecting part in 5 to 20 hours was measured. The abrasion loss was obtained according to the following formula.

마모 손실(질량%)=A/(B-C)×100Wear loss (mass%) = A / (B-C) x 100

여기서, A는 측정 개시후 5∼20시간에 회수된 실리카 성형체 미분말의 질량(g)을 나타내고, C는 측정 개시후 0∼5시간에 회수된 실리카 성형체 미분말의 질량(g)을 나타내고, B는 시험에 이용한 실리카 성형체의 총질량(g)을 나타낸다. A represents the mass (g) of the fine powder of the silica-shaped body recovered after 5 to 20 hours from the start of measurement, C represents the mass (g) of the fine powder of the silica-formed body recovered after 0 to 5 hours from the start of measurement, (G) of the silica compact used in the test.

(8) 고온 수증기 분위기하의 부식 지수 측정(8) Measurement of corrosion index under high temperature steam atmosphere

실리카 성형체를 압축 성형기에 의해 눌러서 굳힌 후, 6∼16 메쉬의 입자가 되도록 파쇄했다. 석영 반응관에 그 입자 12 g을 스테인리스강(SUS304)의 시험편(20 mm×10 mm, 두께 1 mm)과 함께 충전했다. 그 반응관에 수증기 80 vol%와 질소 20 vol%로 이루어진 가스를 흘리면서 550℃에서 7일간 유지했다. 시험후의 시험편을 현미경에 의해 관찰하여, 이하의 식에 따라서 부식 지수를 측정했다. The silica compact was pressed and pressed by a compression molding machine, and then crushed to a particle size of 6 to 16 mesh. 12 g of the particles were charged into a quartz reaction tube together with a test piece (20 mm x 10 mm, thickness 1 mm) of stainless steel (SUS304). The reaction tube was maintained at 550 DEG C for 7 days while flowing a gas consisting of 80 vol% of water vapor and 20 vol% of nitrogen. The test piece after the test was observed by a microscope and the corrosion index was measured according to the following formula.

부식 지수=부식 구멍수(개/㎠)×평균 부식 구멍 직경(㎛)×평균 부식 깊이(㎛)Corrosion index = number of corners (number of cores / cm < 2 >) x average diameter of corners (mu m) x average depth of cores

여기서, 부식 구멍수는 시험편 1 ㎠당 부식에 의해 생긴 구멍의 구멍수를 측정했다. 평균 부식 구멍 직경은 부식에 의해 생긴 구멍의 구멍 직경을 측정하여, 그 산술 평균을 구했다. 평균 부식 깊이는 시험편을 절단하여, 얻어진 단면으로부터 부식에 의해 생긴 구멍의 깊이를 측정하여, 그 산술 평균을 구했다. Here, the number of holes was determined by measuring the number of holes formed by corrosion per 1 cm 2 of the test piece. The average corroded hole diameter was determined by measuring the hole diameter of the hole caused by corrosion, and the arithmetic average thereof was obtained. The average corrosion depth was measured by cutting the test piece, measuring the depth of the hole formed by the corrosion from the obtained cross section, and calculating the arithmetic mean.

(9) 프로필렌의 제조 방법(9) Production method of propylene

이하의 실시예 및 비교예에서 얻어진 실리카 성형체를, 650℃, 24시간, 0.8 기압의 수증기 분압, 0.2 기압의 질소 가스 분압의 조건으로 스티밍 처리를 실시했다. 그 실리카 성형체 25.7 g을 내경 1인치의 스테인리스제 유동상 반응기에 충전했다. 그 후, 에틸렌 9.9 g/hr, 수소 0.7 g/hr, 물 4.9 g/hr, 질소 5.3 g/hr을 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.4 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. The silica compacts obtained in the following Examples and Comparative Examples were subjected to a steaming treatment under conditions of a partial pressure of water vapor of 0.8 atm and a partial pressure of nitrogen gas of 0.2 atm at 650 DEG C for 24 hours. 25.7 g of the silica compact was charged into a stainless-steel fluidized bed reactor having an inner diameter of 1 inch. Thereafter, a reactor was charged with 9.9 g / hr of ethylene, 0.7 g / hr of hydrogen, 4.9 g / hr of water and 5.3 g / hr of nitrogen, and a reaction temperature of 550 ° C., a gauge pressure of 0.14 MPa, a WHSV of 0.4 hr -1 Silica molded article).

단, 실리카 성형체 중의 제올라이트의 SiO2/Al2O3가 200(몰비) 이상인 경우는, WHSV 0.1∼0.4 hr-1의 범위에서 실리카 성형체량을 적절하게 조절했다. 반응 생성물의 분석은 반응기와 직접 연결한 가스 크로마토그래피(시마즈제작소 제조, GC-17A, TCD-FID 직렬 연결형)로 행했다. However, when the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of the zeolite in the silica compact was 200 (molar ratio) or more, the amount of the silica molded body was appropriately adjusted in the range of WHSV 0.1-0.4 hr -1 . The analysis of the reaction product was carried out by gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, GC-17A, TCD-FID series connection type) directly connected to the reactor.

에틸렌 전화율 및 프로필렌 수율은 하기 식에 따라서 도출했다. The ethylene conversion rate and propylene yield were derived according to the following formula.

(a) 에틸렌 전화율=(반응기 입구의 공급류 중의 에틸렌 농도-반응기 출구의 공급류 중의 에틸렌 농도)/반응기 입구의 공급류 중의 에틸렌 농도×100(a) ethylene conversion rate = (ethylene concentration in the feed stream at the inlet of the reactor-ethylene concentration in the feed stream at the outlet of the reactor) / ethylene concentration in the feed stream at the inlet of the reactor x 100

(b) 프로필렌 수율=반응에 의해 생성한 프로필렌 질량/반응기에 공급한 에틸렌 질량×100(b) Propylene yield = propylene mass produced by reaction / ethylene mass supplied to reactor × 100

에탄올, 메탄올, 디메틸에테르를 원료로서 이용한 경우의 프로필렌 수율의 도출은, 이들이 탈수 반응에 의해 에틸렌을 형성하는 것으로 하여 에틸렌 질량을 감안했다. 생성되는 물의 수율은 프로필렌 수율의 도출에는 이용하지 않았다. The yield of propylene in the case of using ethanol, methanol, and dimethyl ether as raw materials was calculated by taking ethylene as the amount by which ethylene was formed by the dehydration reaction. The yield of the water produced was not used to derive propylene yield.

에탄올의 전화율은 하기 식에 따라서 도출했다. The conversion rate of ethanol was derived according to the following formula.

(c) 에탄올 전화율=(반응기 입구의 공급류 중의 에탄올 농도-반응기 출구의 공급류 중의 에탄올 농도)/반응기 입구의 공급류 중의 에탄올 농도×100(c) Ethanol conversion rate = (concentration of ethanol in the feed stream at the inlet of the reactor - concentration of ethanol in the feed stream at the outlet of the reactor) / concentration of ethanol in the feed stream at the inlet of the reactor × 100

메탄올의 전화율은 하기 식에 따라서 도출했다. The conversion of methanol was derived according to the following formula.

(d) 메탄올 전화율=(반응기 입구의 공급류 중의 메탄올 농도-반응기 출구의 공급류 중의 메탄올 농도)/반응기 입구의 공급류 중의 메탄올 농도×100(d) Methanol conversion rate = (concentration of methanol in the feed stream at the inlet of the reactor-concentration of methanol in the feed stream at the outlet of the reactor) / concentration of methanol in the feed stream at the inlet of the reactor x 100

디메틸에테르의 전화율은 하기 식에 따라서 도출했다. The conversion of dimethyl ether was derived according to the following formula.

(e) 디메틸에테르 전화율=(반응기 입구의 공급류 중의 디메틸에테르 농도-반응기 출구의 공급류 중의 디메틸에테르 농도)/반응기 입구의 공급류 중의 디메틸에테르 농도×100(e) dimethyl ether conversion rate = (dimethyl ether concentration in the feed stream at the inlet of the reactor-dimethyl ether concentration in the feed stream at the outlet of the reactor) / dimethyl ether concentration in the feed stream at the inlet of the reactor x 100

[제올라이트의 조제 방법][Preparation method of zeolite]

실시예 1, 10, 17, 18, 25, 비교예 1∼4에 이용한 제올라이트에 관해서는, 우선, 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)가 27이 되도록 균일 화합물 D의 습케이크를 조제한 것 외에는, 일본 특허 공고 평2-44771호 공보(일본 특허 공개 소59-54620호 공보)의 실시예 3과 동일하게 하여, 제올라이트를 수열 합성했다. With respect to the zeolite used in Examples 1, 10, 17, 18, and 25 and Comparative Examples 1 to 4, the wet cake of the homogeneous compound D was prepared so that the SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of the zeolite was 27 The zeolite was subjected to hydrothermal synthesis in the same manner as in Example 3 of JP-A 2-44771 (Japanese Patent Application Laid-open No. 59-54620), except that it was prepared.

얻어진 제올라이트를 충분히 수세하여 120℃에서 건조시켰다. 그 후, 제올라이트의 양이온 타입을 H+로 변환하기 위해, 1 몰 농도의 질산 수용액을 이용하여 25℃에서 1시간 이온 교환하고, 다시 수세하여 120℃에서 건조시켰다. The obtained zeolite was sufficiently washed with water and dried at 120 ° C. Thereafter, in order to convert the cation type of the zeolite into H + , ion exchange was carried out at 25 ° C for 1 hour using a nitric acid aqueous solution of 1 molar concentration, washed again with water and dried at 120 ° C.

이렇게 하여 얻어진 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)는, 전술한 방법으로 측정한 바 27이었다. 또, 그 구조 타입은, 전술한 방법에 의해 측정한 바, MFI형 제올라이트(ZSM-5)로 동정되었다. 구조 타입의 동정시에는, 일본 특허 공고 소46-10064호 공보의 기재를 참조했다(이하, 특별한 언급이 없는 한 동일함). The SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of the thus obtained zeolite was 27 as measured by the aforementioned method. The structure type was determined by MFI type zeolite (ZSM-5) as measured by the above-mentioned method. When identifying the structure type, reference is made to the description of Japanese Patent Publication (Kokoku) No. 46-10064 (hereinafter, the same applies unless otherwise specified).

이 제올라이트는 1차 입자가 응집되었기 때문에, 제트밀(니혼뉴마틱공업사 제조, 형식 : 「LJ」)을 이용하여, 평균 입자경이 3 ㎛가 되도록 분쇄 처리(해응집)했다. This zeolite was pulverized (coagulated) so as to have an average particle size of 3 탆 by using a jet mill (manufactured by Nippon Nematic Co., Ltd., type: "LJ") because primary particles were agglomerated.

실시예 2∼9, 13∼16, 비교예 5에 이용한 제올라이트에 관해서는, 우선, 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)가 각각 480(실시예 2), 50(실시예 3, 비교예 5), 156(실시예 4), 210(실시예 5), 280(실시예 6), 240(실시예 7∼9, 13∼16)이 되도록, A액에 포함되는 황산알루미늄ㆍx수화물(와코준야쿠 제조, 특급 시약)의 양과, B액에 포함되는 물유리(후지화학사제조, 상품명 「3호 규산소다」, SiO2 29.0 질량%, Na2O 9.5 질량%, 잔분은 물)의 양을 결정했다. 이어서, 그 양의 A액과 B액을 호모게나이저를 이용하여 5000 회전/분으로 30분간 혼합하고, 그리고 수열 합성을 160℃에서 3일간(교반 속도 600 회전/분) 행했다. 상기 이외는, 일본 특허 공고 소61-21985호 공보(일본 특허 공개 소50-5335호 공보)의 실시예 2와 동일하게 하여, 제올라이트를 수열 합성했다. The zeolite used in Examples 2 to 9, 13 to 16, and Comparative Example 5 was prepared by first preparing a zeolite having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of 480 (Example 2) and 50 (Example 3, The aluminum sulfate x (x) contained in the solution A was changed to be the compound (Comparative Example 5), 156 (Example 4), 210 (Example 5), 280 (Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) and water glass contained in liquid B (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., trade name "sodium silicate No. 3", 29.0 mass% of SiO 2 , 9.5 mass% of Na 2 O, The amount was decided. Subsequently, the liquids A and B were mixed at a rate of 5,000 rpm for 30 minutes using a homogenizer, and hydrothermal synthesis was carried out at 160 DEG C for 3 days (stirring speed 600 rpm). Except for the above, zeolite was subjected to hydrothermal synthesis in the same manner as in Example 2 of Japanese Patent Publication No. 61-21985 (Japanese Patent Laid-Open No. 50-5335).

얻어진 제올라이트를 충분히 수세하여 120℃에서 건조시킨 후, 전기로 내에서 공기 분위기하에 550℃에서 3시간 소성했다. 그 후, 소성한 제올라이트의 양이온 타입을 NH4 +로 변환하기 위해, 1 몰 농도의 염화암모늄 수용액을 이용하여 25℃에서 1시간 이온 교환하고, 다시 수세하고 120℃에서 건조시켰다. The obtained zeolite was thoroughly washed with water, dried at 120 ° C and then calcined at 550 ° C for 3 hours in an electric furnace in an air atmosphere. Thereafter, to convert the cation type of the calcined zeolite to NH 4 + , ion exchange was performed at 25 ° C for 1 hour using a 1 molar ammonium chloride aqueous solution, followed by washing with water and drying at 120 ° C.

얻어진 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)는, 전술한 방법으로 측정한 바, 상기와 같다. 또, 구조 타입은, 전술한 방법에 의해 측정한 바, 모두 MFI형 제올라이트(ZSM-5)로 동정되었다. The SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of the zeolite thus obtained was measured by the above-mentioned method and was as described above. The structural type was determined by the above-mentioned method, and all the MFI type zeolite (ZSM-5) was identified.

실시예 12에 이용한 제올라이트에 관해서는, 이하와 같이 합성했다. 콜로이달 실리카(닛산화학 제조, 상품명 「스노우텍스 30」, 실리카 함유율 31 질량%) 970 g과 10 질량% 수산화테트라-n-암모늄 수용액 2240 g(와코준야쿠, 특급 시약), 에탄올 600 g(와코준야쿠, 특급 시약), 황산알루미늄ㆍ14∼18수염 3.06 g(와코준야쿠, 특급 시약)을, 호모게나이저를 이용하여 5000 회전/분으로 30분간 혼합하여 용액을 얻었다. 그 용액을 160℃에서 190시간(교반 속도 600 회전/분), 오토클레이브 내에서 수열 합성하여 제올라이트를 얻었다. 상기와 동일하게 수세, 소성, NH4 + 교환을 행했다. The zeolite used in Example 12 was synthesized as follows. 970 g of colloidal silica (trade name "Snowex 30", trade name "silica content 31% by mass") and 1040 mass% (Wako Junyaku Co., Ltd., special grade reagent) and 3.06 g of aluminum sulfate · 14-18 whiskey (Wako Junyaku, a special reagent) were mixed using a homogenizer at 5000 rpm for 30 minutes to obtain a solution. The solution was hydrothermally synthesized in an autoclave at 160 ° C for 190 hours (stirring rate: 600 rpm) to obtain zeolite. Followed by water washing, firing and NH 4 + exchange in the same manner as above.

얻어진 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)는, 전술한 방법으로 측정한 바 1000이었다. 또, 구조 타입은, 전술한 방법에 의해 측정한 바, MFI형 제올라이트(ZSM-5)로 동정되었다. The SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of the obtained zeolite was 1000 as measured by the aforementioned method. The structural type was determined by MFI type zeolite (ZSM-5) as measured by the above-mentioned method.

실시예 11에 이용한 제올라이트에 관해서는, 시판하는 MFI형 실리카라이트를 이용했다(주드케미촉매 제조, 상품명 : TZP-9023)). 제올라이트의 SiO2/Al2O3비(몰비)는, 전술한 방법으로 측정한 바 10000이었다. 또, 구조 타입은, 전술한 방법에 의해 측정한 바, MFI형 제올라이트(ZSM-5)로 동정되었다. For the zeolite used in Example 11, a commercially available MFI type silicalite was used (manufactured by Jude Chemie Catalyst, trade name: TZP-9023)). The SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) of the zeolite was determined to be 10,000 by the aforementioned method. The structural type was determined by MFI type zeolite (ZSM-5) as measured by the above-mentioned method.

[실시예 1][Example 1]

원료 혼합물을 이하와 같이 조제했다(공정(a)). The raw material mixture was prepared as follows (step (a)).

콜로이달 실리카(Nalco사 제조, 상품명 「Nalco2326」, 실리카 입자경 5 nm, 실리카 함유량 15 질량%, pH=9) 2000 g을 교반하면서, ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=27) 300 g을 첨가했다. 61 질량% 질산 수용액(와코준야쿠 제조, 특급 시약) 40 g을 첨가하여 pH=1.0으로 한 후, 성형 조제로서 질산암모늄(와코준야쿠 제조, 특급 시약) 100 g을 첨가했다. 이 원료 혼합물을 25℃에서 2시간 교반했다. (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 1) was added to 2000 g of colloidal silica (trade name "Nalco2326", product of Nalco Corporation, silica particle diameter 5 nm, silica content 15 mass% 27) were added. 40 g of a 61% by mass aqueous nitric acid solution (a special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to 1.0, and then 100 g of ammonium nitrate (a special reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a molding aid. This raw material mixture was stirred at 25 占 폚 for 2 hours.

상기 원료 혼합물을, 스프레이 드라이어(오오카와라화공기 제조, 형식 : 「OC-16」)를 이용하여 분무 건조시킴으로써 건조체를 얻었다(공정(b)). 분무에는 디스크형 아토마이저를 이용하고, 열풍 입구 온도 230℃, 출구 온도 130℃에서 행했다. The raw material mixture was spray-dried using a spray dryer (manufactured by Okahara Co., Ltd., type: "OC-16") to obtain a dried product (step (b)). A disk type atomizer was used for spraying, and the hot air inlet temperature was 230 캜 and the outlet temperature was 130 캜.

이 건조체에 대한 인산염의 담지를 이하와 같이 행했다. Carrying of the phosphate to this dried body was carried out as follows.

31 g의 인산일수소이암모늄(와코준야쿠 제조, 특급 시약, 물 100 g에 대한 용해도 : 131 g(15℃))을 순수에 용해하여, 인산염 수용액 266 g을 조제했다. 분체 교반기(아이치전기(주) 제조, 로킹믹서)에 상기 건조체 665 g을 충전하여 분체를 유동시키면서, 인산염 수용액을 25℃에서 균등하게 분무했다. 상기 건조체는 슬러리 상태로는 되지 않고, 분말 상태를 유지했다. 이 담지 방법은, 표 1∼3에서의 인 원료 담지 방법 A에 해당하고, 후술하는 실시예에서도 동일한 방법으로 담지한 경우에는, 모두 분말 상태를 유지했다. 31 g of ammonium dihydrogenphosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special grade reagent, solubility in 100 g of water: 131 g (15 캜)) was dissolved in pure water to prepare 266 g of a phosphate aqueous solution. 665 g of the above dried material was charged in a powder agitator (a locking mixer manufactured by Aichi Electric Industries Co., Ltd.), and the aqueous phosphate solution was sprayed uniformly at 25 캜 while the powder was flowing. The dried product was not in a slurry state, but maintained in a powdery state. This supporting method corresponds to the phosphorus material carrying method A in Tables 1 to 3, and in the examples described later, all of them were held in a powder state when they were carried by the same method.

얻어진 인산염을 담지한 건조체를, 머플로를 이용하여 공기 분위기하 700℃에서 1시간 소성했다(공정(c)). The obtained dried body carrying the phosphate was fired at 700 ° C for 1 hour in an air atmosphere using a muffle furnace (step (c)).

마지막으로, 이 소성체를 0.1 몰 농도의 질산 수용액에 첨가하여 10 질량% 슬러리 농도로 조정하고, 25℃에서 1시간 교반했다(공정(d)). Finally, this sintered body was added to a nitric acid aqueous solution having a concentration of 0.1 mol, adjusted to a concentration of 10 mass% slurry, and stirred at 25 占 폚 for 1 hour (step (d)).

그 후, 상기 슬러리를 여과, 수세하고, 120℃에서 12시간 건조시킴으로써 실리카 성형체를 얻었다. Thereafter, the slurry was filtered, washed with water, and dried at 120 DEG C for 12 hours to obtain a silica compact.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1, 도 8에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped body are shown in Table 1 and FIG.

도 1은, 실시예 1에서 얻어진 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배). 도 1에서는, 이 실리카 성형체가 매끄러운 표면을 갖는 구형 입자라는 것을 알 수 있다. Brief Description of the Drawings Fig. 1 shows an electron micrograph (magnification: 150) of the silica compact obtained in Example 1. Fig. In Fig. 1, it can be seen that this silica compact is a spherical particle having a smooth surface.

도 9는, 실시예 1에서 얻어진 실리카 성형체의 31고체 P-NMR의 시그널을 나타낸다. 도 9에서는, 이 실리카 성형체의 인 화합물은, 0 ppm의 시그널에 귀속되는 인산은 거의 없고, -5∼-45 ppm의 시그널에 귀속되는 인산 이외의 인 화합물이 대부분이라는 것을 알 수 있다. 9 shows a 31 solid P-NMR signal of the silica compact obtained in Example 1. Fig. In Fig. 9, it can be seen that most of the phosphorus compounds other than phosphoric acid belonging to the signal of -5 to -45 ppm are present in the phosphorus compound of this silica-formed body with almost no phosphorus attributed to the 0 ppm signal.

[실시예 2][Example 2]

콜로이달 실리카를 Nalco사 제조, 상품명 「NalcoDVZSN006」(실리카 입자경 12 nm, 실리카 함유량 34 질량%, pH=9) 882 g으로 변경하고, 제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=480) 300 g으로 변경하고, 인 원료를 인산일수소이암모늄 3.1 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The colloidal silica was changed to 882 g of Nalco's trade name "NalcoDVZSN006" (silica particle diameter 12 nm, silica content 34 mass%, pH = 9), and the zeolite was changed to ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio ) = 480) was changed to 300 g, and the phosphorus raw material was changed to 3.1 g of ammonium phosphate monobasic ammonium phosphate.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

도 2는, 실시예 2에서 얻어진 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배). 도 2에서는, 이 실리카 성형체가 매끄러운 표면을 갖는 구형 입자라는 것을 알 수 있다. 2 is an electron micrograph (magnification: 150 times) of the silica compact obtained in Example 2. Fig. In Fig. 2, it can be seen that this silica compact is a spherical particle having a smooth surface.

도 5는, 실시예 2의 실리카 성형체를 이용한 부식 시험후의 SUS304 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배). 도 5에서는, 시험후의 시험편이 부식되지 않았다는 것을 알 수 있다. 5 is a micrograph (magnification: 120 times) of an SUS 304 test piece after the corrosion test using the silica compact of Example 2. Fig. In FIG. 5, it can be seen that the test piece after the test has not been corroded.

[실시예 3][Example 3]

제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=50) 300 g으로 변경하고, 인 원료를 인산이수소일암모늄(와코준야쿠 제조, 특급 시약, 물 100 g에 대한 용해도 : 22.7 g(0℃)) 26.7 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The zeolite was changed to 300 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 50), and the phosphorus raw material was dissolved in ammonium dihydrogen phosphate (Wako Pure Chemical Industries, 22.7 g (0 占 폚)) was changed to 26.7 g, to obtain a silica shaped body.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 4][Example 4]

제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=156) 300 g으로 변경하고, 인산암모늄(와코준야쿠 제조, 특급 시약, 물 100 g에 대한 용해도 : 65 g(25℃)) 7.0 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The zeolite was changed to 300 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 156), and ammonium phosphate (a special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., solubility in water of 65 g (25 ° C.) ) Was changed to 7.0 g, a silica compact was produced in the same manner as in Example 1.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 5][Example 5]

제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=210) 300 g으로 변경하고, 인산이수소나트륨ㆍ이수염(물 100 g에 대한 용해도 : 91 g(0℃)) 7.6 g을 순수에 용해한 수용액 133 g을 분무한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The zeolite was changed to 300 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 210) to obtain 7.6 g of dihydrogen phosphate sodium hydrosulfite (solubility in 100 g of water: 91 g Was sprayed with 133 g of an aqueous solution obtained by dissolving 100 g of water in purified water in the same manner as in Example 1.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 6][Example 6]

제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=280) 300 g으로 변경하고, 인산이수소칼륨(물 100 g에 대한 용해도 : 14.8 g(0℃)) 3.0 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The zeolite was changed to 300 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 280), and 3.0 g of potassium dihydrogenphosphate (solubility in water of 100 g of water: 14.8 g , A silica compact was produced in the same manner as in Example 1.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 7][Example 7]

제올라이트를 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240) 300 g으로 변경하고, 인산일수소이암모늄의 양을 9.0 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The procedure of Example 1 was repeated except that zeolite was changed to 300 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 240) and the amount of ammonium dihydrogenphosphate was changed to 9.0 g, To prepare a molded article.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 8][Example 8]

콜로이달 실리카(Nalco사 제조, 상품명 「Nalco2326」, 실리카 입자경 5 nm, 실리카 함유량 15 질량%, pH=9) 2000 g을 교반하면서, ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240) 300 g을 첨가했다. 이어서, 인산일수소이암모늄 9.0 g을 첨가했다. 그리고 61 질량% 질산 수용액 40 g을 첨가하여 pH=1.0으로 한 후, 성형 조제로서 질산암모늄 100 g 첨가했다. 이 원료 혼합물을 25℃에서 2시간 교반했다. (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 1) was added to 2000 g of colloidal silica (trade name "Nalco2326", product of Nalco Corporation, silica particle diameter 5 nm, silica content 15 mass% 240) was added. Then, 9.0 g of ammonium dihydrogenphosphate was added. Then, 40 g of a 61 mass% nitric acid aqueous solution was added to adjust the pH to 1.0, and then 100 g of ammonium nitrate was added as a molding aid. This raw material mixture was stirred at 25 占 폚 for 2 hours.

이어서, 건조체에 인산염을 담지하지 않은 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 분무 건조, 소성, 산세정을 행함으로써 실리카 성형체를 제조했다. 이 담지 방법은, 표 1∼3에서의 인 원료 담지 방법 B에 해당한다. Then, by spray drying, calcining, and acid washing in the same manner as in Example 1 except that phosphate was not carried on the dried body, a silica shaped body was produced. This supporting method corresponds to the phosphorus material carrying method B in Tables 1 to 3.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1.

[실시예 9] [Example 9]

ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240) 500 g을 혼합 교반기(DALTON 제조, 형식 : 트윈믹스)로 교반하면서, 인산일수소이암모늄 12.8 g을 포함하는 수용액 200 g을 분무했다. 이 때, 제올라이트는 슬러리 상태로는 되지 않고, 분말 상태를 유지했다. 이 담지 방법은, 표 1에서의 인 원료 담지 방법 C에 해당하고, 후술하는 실시예에서도 동일한 방법으로 담지한 경우에는 모두 분말 상태를 유지했다. 500 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 240) was sprayed with 200 g of an aqueous solution containing 12.8 g of ammonium dihydrogenphosphate, while stirring with a mixing stirrer (DALTON, did. At this time, the zeolite was not in the slurry state, but maintained the powder state. This supporting method corresponds to the phosphorus material carrying method C in Table 1, and in the examples described later, the powder was maintained in all cases when it was carried by the same method.

이어서 600℃에서 1시간 소성했다. 이 소성체는 평균 입자경 15 ㎛ 정도로 응집되었기 때문에, 햄머밀(DALTON 제조, 형식: AIIW-5)을 이용하여 평균 입자경 3 ㎛ 이하까지 분쇄 처리를 행했다. Followed by firing at 600 ° C for 1 hour. Since this sintered body had agglomerated to an average particle size of about 15 mu m, the pulverization treatment was carried out to a mean particle size of 3 mu m or less using Hammer mill (DALTON, type: AIIW-5).

분쇄 처리를 행한 인 원소를 함유하는 ZSM-5를 300 g 이용하여, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 원료 혼합물을 조제했다. A raw material mixture was prepared in the same manner as in Example 1, except that 300 g of ZSM-5 containing the phosphorus element subjected to the grinding treatment was used.

이어서, 건조체에 인산염을 담지하지 않은 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 분무 건조, 소성, 산세정을 행함으로써 실리카 성형체를 제조했다. Then, by spray drying, calcining, and acid washing in the same manner as in Example 1 except that phosphate was not carried on the dried body, a silica shaped body was produced.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 9에서 얻어진 실리카 성형체의 형상은, 실시예 1 및 2와 마찬가지로 매끄러운 구형 입자였다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 1. The shape of the silica compact obtained in Example 9 was smooth spherical particles as in Examples 1 and 2.

[실시예 10][Example 10]

콜로이달 실리카를 Nalco사 제조, 상품명 「Nalco2326」 1430 g으로 변경하고, 원료 혼합물에 알루미나졸(닛산화학 제조, 상품명 「알루미나졸-100」, 알루미나 함유량 10 질량%) 122 g과 점토 광물인 카올린(엔겔하르트 제조, 상품명 「APS-600」) 57 g을 첨가하고, 건조체에 담지하는 인산일수소이암모늄을 12.6 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. 122 g of alumina sol (trade name " Alumina sol-100 ", trade name; available from Nissan Chemical Industries, Ltd., alumina content 10% by mass) and kaolin (alumina content: 10 mass%) were added to the raw material mixture, and the colloidal silica was changed to 1430 g of trade name "Nalco2326" Manufactured by Engelhard, trade name " APS-600 ") was added and the amount of ammonium dihydrogenphosphate supported on the dried body was changed to 12.6 g.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 11][Example 11]

제올라이트를 MFI형 실리카라이트(SiO2/Al2O3비(몰비)=10000)로 변경하고, 인산일수소이암모늄의 양을 0.7 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. The procedure of Example 9 was repeated except that the zeolite was changed to MFI type silicalite (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 10000) and the amount of ammonium dihydrogenphosphate was changed to 0.7 g, .

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 12][Example 12]

제올라이트를 MFI형 실리카라이트(SiO2/Al2O3비(몰비)=1000)로 변경하고, 인산일수소이암모늄을 1.3 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 8와 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 8 except that the zeolite was changed to MFI type silicalite (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 1000) and 1.3 g of ammonium dihydrogenphosphate was changed to 1.3 g did.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 13][Example 13]

인산일수소이암모늄을 인산 5.8 g(와코준야쿠 제조, 특급 시약)으로 변경한 것 외에는, 실시예 7과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 7 except that 5.8 g of phosphoric acid dihydrogenphosphate was changed to phosphoric acid (5.8 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special grade reagent).

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 14][Example 14]

함침법에 의해, 제올라이트에 인산일수소이암모늄을 담지한 예를 나타낸다. An example in which zeolite is supported on ammonium monophosphate by impregnation method is shown.

ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240) 500 g에 인산일수소이암모늄 12.8 g을 포함하는 수용액 500 g을 첨가했다. 제올라이트는 분말 상태가 아니라, 슬러리를 형성했다. 이 슬러리를 플라스크 용기로 옮기고, 증발기를 이용하여 90℃에서 감압 건조를 행했다. 이 담지 방법은, 표 2에서의 인 원료 담지 방법 C*에 해당한다. 이 제올라이트는, 플라스크 용기 내면에 부착되었기 때문에 회수하는 것이 수고스러웠다. 이것을 회수하여 600℃에서 1시간 소성했다. 이 소성체는 평균 입자경 30 ㎛ 이상으로 응집되었다. 500 g of an aqueous solution containing 12.8 g of ammonium dihydrogenphosphate was added to 500 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 240). The zeolite formed a slurry, not a powder state. The slurry was transferred to a flask, and dried under reduced pressure at 90 ° C using an evaporator. This supporting method corresponds to the phosphorus material carrying method C * in Table 2. Since this zeolite was attached to the inner surface of the flask vessel, it was troublesome to collect it. This was recovered and fired at 600 ° C for 1 hour. This sintered body agglomerated to an average particle size of 30 탆 or more.

이 인 원소를 함유하는 응집된 형태의 ZSM-5를 그대로 이용한 것 외에는, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 9 except that the coagulated form of ZSM-5 containing phosphorus elements was used as it was.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 15][Example 15]

함침법에 의해, 건조체에 인산일수소이암모늄을 담지한 예를 나타낸다. An example in which ammonia phosphate is supported on a dried body by an impregnation method is shown.

ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240) 300 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 건조체를 제조했다. 이 건조체 500 g에 인산일수소이암모늄 9.0 g을 포함하는 수용액 500 g을 첨가했다. 건조체는 분말 상태가 아니라, 슬러리를 형성했다. 이 슬러리를 플라스크 용기로 옮기고, 증발기를 이용하여 90℃에서 감압 건조를 행했다. 이 담지 방법은, 표 2에서의 인 원료 담지 방법 A*에 해당한다. 이 건조체는, 플라스크 용기 내면에 부착되었기 때문에 회수하는 것이 수고스러웠다. 이것을 회수하여 700℃에서 1시간 소성했다. 이 소성체를 산세정하여 실리카 성형체를 제조했다. A dried product was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 240) was changed to 300 g. 500 g of an aqueous solution containing 9.0 g of ammonium dihydrogenphosphate was added to 500 g of the dried product. The dried body was not in a powder state, but formed a slurry. The slurry was transferred to a flask, and dried under reduced pressure at 90 ° C using an evaporator. This supporting method corresponds to the phosphorus material carrying method A * in Table 2. Since this dried body was attached to the inner surface of the flask container, it was troublesome to collect it. This was recovered and fired at 700 ° C for 1 hour. The sintered body was pickled to obtain a silica compact.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 16] [Example 16]

실시예 9와 동일하게 하여, ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=240)가 분말 상태를 유지하도록, 제올라이트에 인산일수소이암모늄을 담지했다. 이것을 600℃에서 1시간 소성했다. 이 소성체는 평균 입자경 15 ㎛ 정도로 응집되었다. In the same manner as in Example 9, zeolite was loaded with ammonium dihydrogen phosphate so that ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 240) remained in the powder state. This was baked at 600 ° C for 1 hour. This sintered body agglomerated to an average particle size of about 15 μm.

이 인 원소를 함유하는 응집된 형태의 ZSM-5를 그대로 이용한 것 외에는, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 9 except that the coagulated form of ZSM-5 containing phosphorus elements was used as it was.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

도 3은, 실시예 16에서 얻어진 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배). 도 3으로부터는, 실시예 16의 실리카 성형체는, 실시예 1(도 1), 실시예 2(도 2)의 입자에 비해, 입자 표면이 거칠고, 구형이 아닌 입자를 많이 포함한다는 것을 알 수 있다. 3 is an electron micrograph (magnification: 150 times) of the silica compact obtained in Example 16. Fig. 3, it can be seen that the silica molded body of Example 16 contains a large number of non-spherical particles with a rough particle surface as compared with the particles of Example 1 (Fig. 1) and Example 2 (Fig. 2) .

[실시예 17] [Example 17]

인산일수소이암모늄을 12.5 g으로 하고, 소성체를 산세정하지 않은 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 1 except that 12.5 g of ammonium phosphate monoacetate was used and the sintered body was not pickled.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 18] [Example 18]

제올라이트로서, CHA형 제올라이트의 SAPO-34(닛키촉매화성 제조) 50 g과 ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=27) 250 g을 혼합하여 이용하고, 인산일수소이암모늄을 3.1 g으로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실리카 성형체를 제조했다. As a zeolite, 50 g of CHA type zeolite SAPO-34 (manufactured by Nippon Catalysts Co., Ltd.) and 250 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 27) were mixed and used. A silica molded body was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 3.1 g.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 2에 나타낸다. The analytical results and reaction results of the obtained silica shaped bodies are shown in Table 2.

[실시예 19] [Example 19]

실시예 4의 실리카 성형체를 이용하여 상기 유동상 반응을 52시간 행한 후, 580℃에서 1시간, 산소 함유 분위기하에서 촉매를 소성하고 코크스를 제거하여 촉매를 재생했다. 이 재생 촉매를 이용하여 실시예 4의 반응 조건으로 다시 유동상 반응을 행했다. 재생 촉매의 초기 에틸렌 전화율(반응 3시간째)은 85.2%이며, 실시예 4보다 활성이 향상되었다. 프로필렌 수율은 실시예 4와 동일했다. The above-mentioned fluidized-bed reaction was carried out for 52 hours using the silica compact of Example 4, and then the catalyst was calcined at 580 ° C for 1 hour in an oxygen-containing atmosphere, and the catalyst was regenerated by removing the coke. Using this regenerated catalyst, a fluidized bed reaction was again carried out under the reaction conditions of Example 4. The initial ethylene conversion rate (at the third reaction time) of the regenerated catalyst was 85.2%, which was more improved than that of Example 4. The yield of propylene was the same as in Example 4.

[실시예 20] [Example 20]

실시예 5에서 제조한 실리카 성형체를 압축 성형후 파쇄하여, 6∼16 메쉬 크기의 입자를 얻었다. 이 실리카 성형체 8.56 g을 스테인리스제 고정상 반응관에 충전했다. 여기에 650℃, 24시간, 0.8 기압의 수증기 분압, 0.2 기압의 질소 가스 분압의 조건으로 스티밍 처리를 실시했다. 그 후, 에틸렌 5.8 g/hr, 수소 0.4 g/hr, 물 2.8 g/hr, 질소 3.1 g/hr를 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.7 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. 초기 에틸렌 전화율(반응 3시간째)은 78.5%, 프로필렌 수율은 30.1%(에틸렌 전화율 70%)였다. The silica compact prepared in Example 5 was crushed after compression molding to obtain particles having a size of 6 to 16 mesh. 8.56 g of this silica-shaped compact was charged in a stainless steel fixed phase reaction tube. Steaming treatment was carried out under conditions of a partial pressure of water vapor of 0.8 atm and a partial pressure of nitrogen gas of 0.2 atm at 650 DEG C for 24 hours. Thereafter, a reactor was charged with 5.8 g / hr of ethylene, 0.4 g / hr of hydrogen, 2.8 g / hr of water and 3.1 g / hr of nitrogen, and a reaction temperature of 550 ° C., a gauge pressure of 0.14 MPa, a WHSV of 0.7 hr -1 Silica molded article). The initial ethylene conversion rate (reaction time 3 hours) was 78.5% and the propylene yield was 30.1% (ethylene conversion rate 70%).

[실시예 21][Example 21]

실시예 6에서 제조한 실리카 성형체 23.0 g을 내경 1인치의 스테인리스제 유동상 반응기에 충전했다. 그 후, 바이오에탄올(공업 제품) 21.6 g/hr, 질소 6.5 g/hr를 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.6 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. 초기 에탄올 전화율(반응 3시간째)은 100%이고, 70시간째에도 100%였다. 프로필렌 수율은 27.0%였다. 23.0 g of the silica compact produced in Example 6 was charged into a stainless-steel fluidized bed reactor having an inner diameter of 1 inch. Thereafter, 21.6 g / hr of bioethanol (industrial product) and 6.5 g / hr of nitrogen were passed through the reactor and the reaction was carried out at a reaction temperature of 550 캜, a gauge pressure of 0.14 MPa, and a WHSV of 0.6 hr -1 I did. The initial conversion rate of ethanol (the third hour of reaction) was 100%, and it was 100% even at 70 hours. The yield of propylene was 27.0%.

[실시예 22][Example 22]

실시예 12에서 제조한 실리카 성형체 23.0 g을 내경 1인치의 스테인리스제 유동상 반응기에 충전했다. 그 후, 메탄올(와코준야쿠 제조, 특급 시약) 21.4 g/hr, 질소 4.7 g/hr를 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.4 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. 초기 메탄올 전화율(반응 3시간째)은 100%이고, 90시간째에도 100%였다. 이 시점에서의 프로필렌 수율은 29.5%였다. 23.0 g of the silica compact prepared in Example 12 was charged into a stainless-steel fluidized bed reactor having an inner diameter of 1 inch. Thereafter, 21.4 g / hr of methanol (a special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 4.7 g / hr of nitrogen were passed through the reactor, and a reaction pressure of 0.14 MPa gauge pressure and a WHSV of 0.4 hr -1 ). The initial methanol conversion rate (the third reaction time) was 100%, and the 90% methanol conversion rate was 100%. The yield of propylene at this point was 29.5%.

[실시예 23][Example 23]

실시예 12에서 제조한 실리카 성형체를 압축 성형후 파쇄하여, 6∼16 메쉬 크기의 입자를 얻었다. 이 실리카 성형체 8.56 g을 스테인리스제 고정상 반응관에 충전했다. 여기에 650℃, 24시간, 0.8 기압의 수증기 분압, 0.2 기압의 질소 가스 분압의 조건으로 스티밍 처리를 실시했다. 그 후, 메탄올(와코준야쿠 제조, 특급 시약) 13.3 g/hr, 질소 3.1 g/hr를 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.7 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. 초기 메탄올 전화율(반응 3시간째)은 100%이고, 30시간째에도 100%였다. 프로필렌 수율은 42.0%였다. The silica compact prepared in Example 12 was crushed after compression molding to obtain particles having a size of 6 to 16 mesh. 8.56 g of this silica-shaped compact was charged in a stainless steel fixed phase reaction tube. Steaming treatment was carried out under conditions of a partial pressure of water vapor of 0.8 atm and a partial pressure of nitrogen gas of 0.2 atm at 650 DEG C for 24 hours. Thereafter, 13.3 g / hr of methanol (a special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 3.1 g / hr of nitrogen were passed through the reactor, and a reaction temperature of 550 캜, a gauge pressure of 0.14 MPa, a WHSV of 0.7 hr -1 ). The initial methanol conversion rate (at the third reaction time) was 100%, and at the 30th hour, it was 100%. The yield of propylene was 42.0%.

[실시예 24] [Example 24]

실시예 12에서 제조한 실리카 성형체를 압축 성형후 파쇄하여, 6∼16 메쉬 크기의 입자를 얻었다. 이 실리카 성형체 8.56 g을 스테인리스제 고정상 반응관에 충전했다. 여기에 650℃, 24시간, 0.8 기압의 수증기 분압, 0.2 기압의 질소 가스 분압의 조건으로 스티밍 처리를 실시했다. 그 후, 디메틸에테르(도쿄화성 제조) 9.5 g/hr, 질소 3.1 g/hr를 반응기에 유통시키고, 반응 온도 550℃, 반응 압력 0.14 MPa 게이지 압력, WHSV 0.7 hr-1(실리카 성형체 기준)로 반응을 행했다. 초기 디메틸에테르 전화율(반응 3시간째)은 100%이고, 30시간째에도 100%였다. 프로필렌 수율은 40.0%였다. The silica compact prepared in Example 12 was crushed after compression molding to obtain particles having a size of 6 to 16 mesh. 8.56 g of this silica-shaped compact was charged in a stainless steel fixed phase reaction tube. Steaming treatment was carried out under conditions of a partial pressure of water vapor of 0.8 atm and a partial pressure of nitrogen gas of 0.2 atm at 650 DEG C for 24 hours. Thereafter, 9.5 g / hr of dimethyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 3.1 g / hr of nitrogen were passed through the reactor and the reaction was carried out at a reaction temperature of 550 캜, a gauge pressure of 0.14 MPa and a WHSV of 0.7 hr -1 . The initial rate of dimethyl ether conversion (at the 3 rd hour) was 100%, and at the 30 th hour it was 100%. The yield of propylene was 40.0%.

[실시예 25] [Example 25]

ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=27) 500 g을 이용하고, 인산일수소이암모늄 38.7 g을 포함하는 수용액 200 g을 이용한 것 외에는, 실시예 9와 동일하게 제올라이트에 인 원료를 분무했다(인 원료 담지 방법 : C). 이 때, 제올라이트는 분말 상태를 유지했다. 이것을 실시예 9와 동일하게 소성후 분쇄 처리를 행했다. Except that 500 g of ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 27) was used and 200 g of an aqueous solution containing 38.7 g of ammonium dihydrogenphosphate was used in place of zeolite The raw material was sprayed (phosphorous material carrying method: C). At this time, the zeolite remained in a powder state. This was subjected to pulverizing treatment after firing in the same manner as in Example 9.

분쇄 처리를 행한 인 원소를 함유하는 ZSM-5를 300 g과 콜로이달 실리카(Nalco사 제조, 상품명 「NalcoDVZSN006」) 882 g을 혼합하여 원료 혼합물을 조제한 후, 수분을 증발시켜 케이크를 형성했다. 이 케이크를 압출 성형기(후지파우달 제조, 형식 : MG-55)를 이용하여, 직경 2 mm, 길이 5 mm로 압출 성형했다. 이것을 120℃, 6시간 건조시켜 건조체를 얻었다. 얻어진 건조체를 700℃, 1시간 소성하여 실리카 성형체를 얻었다. 이 실리카 성형체의 인 원소의 함유량은 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.8 질량%였다. 이 실리카 성형체의 부식 지수는 6000이었다. 300 g of ZSM-5 containing pulverized phosphorus element and 882 g of colloidal silica (trade name "NalcoDVZSN006", manufactured by Nalco Co., Ltd.) were mixed to prepare a raw material mixture, and moisture was evaporated to form a cake. This cake was extrusion-molded with a diameter of 2 mm and a length of 5 mm using an extruder (manufactured by Fuji Powder Co., Ltd., model: MG-55). This was dried at 120 DEG C for 6 hours to obtain a dried body. The obtained dried body was fired at 700 DEG C for 1 hour to obtain a silica compact. The phosphorus content of this silica compact was 0.8 mass% with respect to the mass of the entire silica compact. The corrosion index of this silica compact was 6,000.

[비교예 1] [Comparative Example 1]

인 원소의 원료를 인산일수소이암모늄 94 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material of phosphorus element was changed to 94 g of ammonium dihydrogenphosphate.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the analytical results of the obtained silica molded article.

도 6은, 비교예 1의 실리카 성형체를 이용한 부식 시험후의 SUS304 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배). 도 6에서는, 시험편 표면에 부식에 의한 구멍(흑색 부분)이 생겨 있어, 비교예 1의 실리카 성형체는 부식성이 높다는 것을 알 수 있다. 6 is a micrograph (magnification: 120 times) of an SUS304 test piece after the corrosion test using the silica compact of Comparative Example 1. Fig. In FIG. 6, holes (black portions) due to corrosion are formed on the surface of the test piece, and it is found that the silica molded body of Comparative Example 1 has high corrosion resistance.

[비교예 2] [Comparative Example 2]

인 원소의 원료를 인산 40 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material of phosphorus was changed to 40 g of phosphoric acid.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the analytical results of the obtained silica molded article.

도 7은, 비교예 2의 부식 시험후의 SUS304 시험편의 현미경 사진을 나타낸다(배율 120배). 도 7에서는, 시험편 전면이 부식에 의해 짓물러 있어, 비교예 2의 실리카 성형체는 부식성이 높다는 것을 알 수 있다. 7 is a microscopic photograph (magnification: 120 times) of the SUS304 test piece after the corrosion test of Comparative Example 2. Fig. In Fig. 7, the entire surface of the test piece is crushed by corrosion, and the silica compact of Comparative Example 2 is highly corrosive.

[비교예 3] [Comparative Example 3]

콜로이달 실리카를 Nalco사 제조, 상품명 「Nalco2326」 812 g으로 변경하고, 원료 혼합물에 알루미나졸(닛산화학 제조, 상품명 「알루미나졸-100」, 알루미나 함유량 10 질량%) 1781 g을 첨가하고, 인 원료를 인산일수소이암모늄 94 g으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. 1781 g of alumina sol (trade name: "alumina sol-100", trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., alumina content: 10% by mass) was added to the raw material mixture and the phosphorus raw material Was changed to 94 g of ammonium dihydrogenphosphate, to thereby obtain a silica shaped body.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the analysis results and the reaction results of the obtained silica shaped bodies.

도 4는, 비교예 3에서 얻어진 실리카 성형체의 전자 현미경 사진을 나타낸다(배율 150배). 도 4로부터는, 비교예 4의 실리카 성형체는 입자의 형상이 왜곡되어 있고, 표면에도 함몰 구멍을 가져, 매끄러움과는 거리가 먼 형상이라는 것을 알 수 있다. 4 is an electron micrograph (magnification: 150) of the silica compact obtained in Comparative Example 3. Fig. From FIG. 4, it can be seen that the silica compact of Comparative Example 4 is distorted in the shape of the particles, has depressed holes on the surface, and has a shape that is far from the smoothness.

[비교예 4] [Comparative Example 4]

실리카 성형체에 인산염을 담지하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 실리카 성형체를 제조했다. A silica compact was produced in the same manner as in Example 1 except that no phosphate was supported on the silica compact.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the analysis results and the reaction results of the obtained silica shaped bodies.

[비교예 5] [Comparative Example 5]

H-Y형 제올라이트(도소 제조, SiO2/Al2O3비(몰비)=2.5) 85 g, H-ZSM-5(SiO2/Al2O3비(몰비)=50, 미리 희석 질산으로 이온 교환하여 H형으로 변환했음) 85 g, 알루미나졸(닛산화학 제조, 상품명 「알루미나졸-100」, 알루미나 함유량 10 질량%) 1803 g, 카올린(엔겔하르트 제조, 상품명 「APS-600」) 190 g, 인산일수소이암모늄(와코준야쿠 제조, 특급 시약, 물 100 g에 대한 용해도 : 131 g(15℃)) 145 g을 혼합한 원료 혼합물을 조제하여, 실시예 1과 동일하게 분무 건조를 행했다. 이 건조체를 600℃에서 1시간 소성하여 실리카 성형체를 얻었다. 85 g of HY type zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) = 2.5), H-ZSM-5 (SiO 2 / Al 2 O 3 ratio = 50, , 180 g of alumina sol (trade name "alumina sol-100", trade name of alumina, 10 mass%), 190 g of kaolin (manufactured by Engelhardt, trade name "APS-600" And 145 g of ammonium phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special grade reagent, and a solubility in water of 100 g of water) of 145 g were prepared. This dried body was calcined at 600 DEG C for 1 hour to obtain a silica compact.

얻어진 실리카 성형체에 관한 분석 결과와 반응 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the analysis results and the reaction results of the obtained silica shaped bodies.

Figure 112013040502852-pct00001
Figure 112013040502852-pct00001

Figure 112013040502852-pct00002
Figure 112013040502852-pct00002

Figure 112013040502852-pct00003
Figure 112013040502852-pct00003

표 1 및 2에 나타내는 결과에서 분명한 바와 같이, 본 실시형태의 실리카 성형체(실시예 1∼18)는, 스테인리스강 시험편을 이용한 부식 시험에서도 매우 부식이 작다는 것을 알 수 있다. 또, 유동상 반응의 촉매 용도로서 우수한 형상과 내마모성을 가지며, 프로필렌 제조 반응에서 전화율, 수율이 높고, 우수한 촉매 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. As is evident from the results shown in Tables 1 and 2, the silica shaped bodies of the present embodiment (Examples 1 to 18) are remarkably corroded even in the corrosion test using the stainless steel test piece. In addition, it has a good shape and abrasion resistance as a catalyst for fluidized bed reaction, has a high conversion and yield in propylene production, and has excellent catalytic properties.

또, 실시예 7, 8, 9의 비교에 의해, 건조체에 인 원료를 담지한 경우(인 원료 담지 방법 A)가 가장 부식성이 작고, 이어서 인 원료를 제올라이트에 담지한 경우(인 원료 담지 방법 C)가 부식성이 작고, 원료 혼합물에 인 원료를 첨가한 경우(인 원료 담지 방법 B)가 부식성이 다소 높다는 것을 알 수 있다. Comparing Examples 7, 8 and 9, it was found that when the phosphorus material is carried on the dried body (phosphorus material carrying method A) is the least corrosive, and subsequently the phosphorus raw material is carried on zeolite (phosphorus carrier method C ) Is less corrosive, and the phosphorus material is added to the raw material mixture (phosphorus material loading method B), the corrosion is somewhat high.

또, 실시예 7과 실시예 15의 비교 및 실시예 9와 실시예 14의 비교에 의해, 인 원료를 제올라이트 및/또는 건조체에 담지할 때, 제올라이트 및/또는 건조체가 분말 상태를 유지하도록 한 예(실시예 7, 9)가, 촉매 조제 장치에 부착되는 것이 적고, 공업적 제조가 용이해질 뿐만 아니라, 부식성도 저감된다는 것을 알 수 있다. The comparison between Example 7 and Example 15 and the comparison between Example 9 and Example 14 show that the zeolite and / or the dried body are kept in a powder state when the phosphorus raw material is supported on the zeolite and / or the dried body (Examples 7 and 9) are less likely to be adhered to the catalyst preparation apparatus, which not only facilitates industrial production, but also reduces corrosiveness.

또한, 실시예 9와 실시예 16의 비교에 의해, 인 원료를 제올라이트에 담지한 후, 분쇄 처리를 거쳐 다음 공정을 실시한 예(실시예 9)가, 형상이 좋고, 충분한 내마모성을 갖는 실리카 성형체를 얻기 쉽다는 것을 알 수 있다. Further, by comparison between Example 9 and Example 16, it is confirmed that the example (Example 9) in which the phosphorus raw material is supported on the zeolite and then subjected to the subsequent step after the pulverization treatment is the silica molded body having good shape and sufficient abrasion resistance It is easy to obtain.

이에 비해, 표 3에 나타내는 결과로부터 분명한 바와 같이, 인 원소의 함유량이 1 질량%를 넘는 경우에는, 부식 작용이 급격히 커진다는 것을 알 수 있다. 또, 담체가 실리카를 주성분으로 하지 않고, 알루미나를 주성분으로 하는 경우(비교예 3)에는, 부식 작용의 증가에 더하여, 형상이 나쁘고, 또 부피 밀도가 낮고, 내마모성이 낮다는 것을 알 수 있다. 또한, 프로필렌 제조 반응에서의 프로필렌 수율도 낮다는 것을 알 수 있다. On the other hand, as can be seen from the results shown in Table 3, when the content of the phosphorus element exceeds 1% by mass, it can be understood that the corrosive action is drastically increased. It is also understood that, in the case where the carrier does not contain silica as the main component and contains alumina as the main component (Comparative Example 3), the shape is poor, the bulk density is low, and the abrasion resistance is low, in addition to the increase in the corrosive action. It is also understood that the yield of propylene in the reaction for producing propylene is also low.

도 8에 나타낸 바와 같이, 인 원소를 함유하는 실리카 성형체(실시예 1)는, 인 원소를 함유하지 않는 실리카 성형체(비교예 4)에 비교해서, 반응의 초기 활성이 높다는 것을 알 수 있다. 즉, 인 원소를 함유함으로써, 반응전에 실리카 성형체에 실시한 스티밍 처리(고온 수증기에 의한 처리)에 의한 탈알루미늄이 발생하기 어렵고, 높은 활성을 나타낸다는 것을 알 수 있다. As shown in Fig. 8, it can be seen that the silica molded body containing phosphorus elements (Example 1) has a higher initial activity of the reaction as compared with the silica molded body containing no phosphorus element (Comparative Example 4). That is, it can be seen that by containing the phosphorus element, dealumination due to the steaming treatment (treatment with high temperature steam) performed on the silica compact before the reaction hardly occurs and shows high activity.

본 출원은, 2010년 11월 25일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원(2010-262752)에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.This application is based on Japanese Patent Application (2010-262752) filed on November 25, 2010, and filed with the Japanese Patent Office, the contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 실리카 성형체는, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료로부터 고온 수증기 분위기하에서 프로필렌을 제조하는 촉매로서 바람직하게 이용할 수 있다.The silica shaped body obtained by the production method of the present invention can be preferably used as a catalyst for producing propylene from a hydrocarbon raw material containing at least one selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether under a high temperature steam atmosphere .

Claims (15)

실리카와 제올라이트를 함유하는 원료 혼합물을 조제하는 공정과,
상기 원료 혼합물을 건조시킴으로써 건조체를 얻는 공정과,
상기 건조체를 소성하는 공정을 갖는 실리카 성형체의 제조 방법으로서,
상기 제올라이트 또는 상기 건조체 또는 둘다에 인산염을 접촉시킴으로써, 상기 실리카 성형체에서의 인 원소의 함유량이 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼1.0 질량%가 되도록 조정하는 공정을 포함하는 실리카 성형체의 제조 방법.
A step of preparing a raw material mixture containing silica and zeolite,
A step of drying the raw material mixture to obtain a dried product,
A method for producing a silica compact having a step of calcining the dried body,
And adjusting the content of the phosphorus element in the silica compact to be 0.01 to 1.0% by mass with respect to the mass of the entire silica compact by contacting the zeolite or the dried or both with phosphate.
제1항에 있어서, 상기 제올라이트 또는 상기 건조체 또는 둘다에 인산염을 접촉시키는 공정에서, 상기 인산염의 양을, 상기 제올라이트 또는 상기 건조체 또는 둘다가 분말 상태를 유지하는 양으로 조정하는 실리카 성형체의 제조 방법. The method of producing a silica shaped body according to claim 1, wherein, in the step of contacting the zeolite or the dried body or both of the phosphate with the phosphate, the amount of the phosphate is adjusted to an amount that keeps the zeolite or the dried body or both in a powder state. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트에 인산염을 접촉시키는 공정의 후에, 상기 제올라이트를 분쇄하는 공정을 더 갖는 실리카 성형체의 제조 방법. The method according to claim 1 or 2, further comprising a step of pulverizing the zeolite after the step of contacting the zeolite with phosphate. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실리카 성형체 중의 상기 인 원소의 함유량이, 실리카 성형체 전체의 질량에 대하여 0.01∼0.5 질량%인 실리카 성형체의 제조 방법.The method for producing a silica shaped body according to Claim 1 or 2, wherein the content of the phosphorus element in the silica compact is 0.01 to 0.5 mass% with respect to the mass of the entire silica compact. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트가 MFI형이며, SiO2/Al2O3=20(몰비) 이상인 실리카 성형체의 제조 방법. 3. The method for producing a silica shaped body according to claim 1 or 2, wherein the zeolite has an MFI type and SiO 2 / Al 2 O 3 = 20 (molar ratio) or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 건조체를 소성한 후, 얻어진 소성체를 산성 액체와 접촉시키는 공정을 더 갖는 실리카 성형체의 제조 방법. The method of manufacturing a silica shaped body according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of firing the dried body and then contacting the obtained fired body with an acidic liquid. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실리카 성형체가 실질적으로 알루미늄 원소를 함유하지 않는 실리카 성형체의 제조 방법.3. The method of producing a silica shaped body according to claim 1 or 2, wherein the silica compact is substantially free of aluminum element. 프로필렌의 제조 방법으로서, 제1항 또는 제2항에 기재된 제조 방법에 의해 실리카 성형체를 제조하고, 얻어진 실리카 성형체와, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료를 수증기 존재하에서 접촉시키는 공정을 포함하는 제조 방법.A process for producing propylene, comprising the steps of: preparing a silica compact by the production method according to any one of claims 1 to 3; and mixing the resulting silica compact with at least one member selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether And contacting the hydrocarbon raw material in the presence of water vapor. 제9항에 있어서, 유동상 반응기를 이용하여 반응을 행하는 프로필렌의 제조 방법. The process for producing propylene according to claim 9, wherein the reaction is carried out using a fluidized bed reactor. 제9항에 있어서, WHSV가 0.1∼1.0 h-1인 프로필렌의 제조 방법. 10. The process for producing propylene according to claim 9, wherein the WHSV is 0.1 to 1.0 h < -1 >. 제9항에 있어서, 상기 탄화수소 원료가 에틸렌을 50 질량% 이상의 비율로 함유하는 프로필렌의 제조 방법.The production method of propylene according to claim 9, wherein the hydrocarbon raw material contains ethylene in a proportion of 50 mass% or more. 제1항 또는 제2항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 실리카 성형체.A silica shaped body produced by the production method according to claim 1 or 2. 제13항에 있어서, 스테인리스강의 부식 지수가 10000 이하인 실리카 성형체. 14. The silica shaped body according to claim 13, wherein the corrosion index of the stainless steel is not more than 10,000. 제13항에 기재된 실리카 성형체를 포함하는 촉매로서, 에틸렌, 에탄올, 메탄올, 디메틸에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 탄화수소 원료를 수증기 존재하에서 접촉시킴으로써 프로필렌을 제조하기 위한 촉매.A catalyst for producing propylene by contacting a hydrocarbon raw material containing at least one member selected from the group consisting of ethylene, ethanol, methanol and dimethyl ether in the presence of steam as the catalyst comprising the silica compact according to claim 13.
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